СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕТРАНСЛЯЦИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ УСТРОЙСТВАМИ СВЯЗИ, РАСПОЛОЖЕННЫМИ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ Российский патент 2014 года по МПК H04B7/155 

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, расположенными в различных средах, которые не позволяют радиоволнам, обеспечивающим эту связь, распространяться из одной среды в другую без затухания.

Вышеуказанные среды в дальнейшем называются средами, требующими использования ретрансляции, чтобы отразить тот факт, что они не позволяют радиоволнам, несущим сигнал маяка или сигнал трафика, распространяться из одной среды в другую без затухания.

Радиосвязь используется для развертывания в некоторой среде службы по передаче аудиосигналов и/или данных, в которой устройства передают друг другу данные, которые являются или речевой информацией, или информацией другого типа, например, такой как изображения, файлы с данными и т.д.

Радиосвязь включает перенос этих данных радиоволнами, которые распространяются в среде так, чтобы сигнал, несущий эти данные, был направлен из передающего устройства либо в приемное устройство в случае связи, либо во множество приемных устройств в случае вещания.

В некоторых системах связи, например в сетях усовершенствованного стандарта цифровой беспроводной связи (DECT, Digital Enhanced Cordless Telecommunications), одно из устройств связи, называемое в дальнейшем базой, транслирует сигнал маяка, который должен приниматься любым другим устройством связи для возможности синхронизации по времени и частоте с этой базой. Таким образом, как только устройство синхронизировано по времени и частоте с базой, это устройство может установить радиочастотную связь с этой базой согласно протоколу. С другой стороны, когда устройство больше не принимает сигнал маяка, оно больше не в состоянии установить новые соединения. Следует отметить, что, если при потере сигнала маяка устройства уже осуществляют связь, эта связь поддерживается, поскольку синхронизация осуществляется непосредственно интервалами связи, то есть интервалами, которые назначены сигналам трафика.

Для того чтобы радиочастотная связь в таких сетях имела приемлемое качество, необходимо, чтобы радиоволны, относящиеся к сигналам, которыми обмениваются устройства, сигналам маяка или к сигналам трафика, не затухали чрезмерно между устройством, передающим эти волны, и приемным устройством, с которым это передающее устройство осуществляет связь. Это означает, что необходимо, чтобы уровень мощности этих радиоволн был достаточным, в частности, для того, чтобы устройство оставалось синхронизированным посредством сигнала маяка, даже когда это устройство не осуществляет связь.

Затухание радиоволн обусловлено расстоянием, которое отделяет передающее устройство от приемного устройства, а также отражением этих волн от препятствий, расположенных на пути, соединяющем эти два устройства. Для уменьшения этого эффекта отражения в стандарте DECT определен механизм разнесенных антенн, определяемый стандартом Европейского института стандартизации в области связи (ETSI) EN 300 175-6 v1.4.2 (1999-06) часть 3: Уровень управления доступом к среде передачи (MAC), который активизируется, как только устройство осуществляет связь с другим устройством.

Механизм разнесенных антенн реализуется устройством связи с помощью средства для измерения уровня мощности сигнала, принятого каждой антенной этого устройства, и средства для выбора одной из этих антенн в качестве приемной антенны на основе сравнения указанных уровней мощности, измеренных по отношению друг к другу. Таким образом, всякий раз при приеме сигнала устройством связи, включая базу, механизм разнесенных антенн позволяет определить, какая из антенн позволяет осуществить оптимальный прием сигнала.

В дальнейшем считается, что каждое устройство связи, включая базу, оборудовано средствами, которые позволяют ему реализовать механизм разнесенных антенн.

Механизм разнесенных антенн не позволяет устранить все причины затухания радиоволн. В частности, он не устраняет затухания радиоволны вследствие препятствия, отделяющего две среды, требующие использования ретрансляции. Таким образом, когда устройство, принимающее радиоволну и вплоть до некоторого момента находящееся в той же самой среде, что и устройство, передающее эту волну, переходит из этой среды в новую среду, которая не позволяет этой радиоволне распространяться в новой среде без сильного затухания, оно больше не принимает эту волну с достаточным уровнем мощности, что вызывает разрыв связи с передающим устройством и, в частности, прекращение приема сигнала маяка, необходимого указанному приемному устройству для синхронизации с устройством, передающим этот сигнала маяка.

Таким образом, существует проблема непрерывности приема сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, расположенными в среде, требующей использования ретрансляции, когда эти устройства меняют среду.

На фиг.1a-b иллюстрируется упомянутая проблема непрерывности приема сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между передающим устройством и приемным устройством, в случае военного приложения.

На фиг.1а показано бронированное транспортное средство V, в котором имеются два устройства мобильной связи, обозначенные позициями С и F1. Устройство С является базой, которая передает сигнал маяка, принимаемый устройством F1. Устройство F1 синхронизировано по этому сигналу маяка, и эти два устройства могут установить связь, поскольку они расположены в одной и той же среде Е2, в данном случае во внутренней части транспортного средства V.

Вне транспортного средства V, то есть в среде Е1, имеются два других объекта оборудования F2 и F3 мобильной связи, которые способны принимать сигнал маяка, переданный базой С, и таким образом установить связь с другим устройством связи, синхронизированным по сигнала маяка. Однако, поскольку броня транспортного средства V состоит из материалов, в которых радиоволны, передаваемые внутри транспортного средства, очень сильно затухают, устройства F2 и F3 не принимают сигнал маяка и поэтому не могут установить связь друг с другом, с базой С или устройством F1.

Аналогично, на фиг.1b показан случай, когда база С расположена вне транспортного средства V. На этот раз устройства F2 и F3, которые расположены в одной и той же среде Е1, что и база С, принимают сигнал маяка и поэтому могут осуществлять связь друг с другом и/или с базой С. С другой стороны, устройство F1, расположенное в транспортном средстве V, больше не принимает сигнал маяка и поэтому не может установить связь с устройствами С, F2 или F3.

Такие ситуации встречаются, в частности, во время этапов, когда группа людей, каждый из которых экипирован устройством мобильной связи, загружается в транспортное средство или выгружается из него, при этом некоторые члены группы не находятся в той же самой среде, что и человек, у которого имеется база. Например, когда эти люди покидают транспортное средство V и человек с базой остается в транспортном средстве V, эти люди больше не имеют связи с членами, которые остались в транспортном средстве. Кроме того, когда все члены группы, включая того, кто несет базу, покинут транспортное средство, члены этой группы смогут установить связь друг с другом. С другой стороны, эта группа больше не имеет связи с другими людьми, которые остались на борту транспортного средства, поскольку из-за брони транспортного средства внешние радиоволны очень сильно затухают и поэтому не могут распространяться в транспортном средстве V.

Для решения этой проблемы непрерывности приема сигнала между различными средами, требующими использования ретрансляции в случае, когда устройство меняет среду, известно устройство, которое ретранслирует сигнал между двумя средами. Это устройство содержит две антенны, каждая из которых помещена в свою среду, и радиочастотную ретрансляционную станцию, используемую для ретрансляции сигнала, принятого одной из этих двух антенн, в другую антенну.

Однако изобретатель заметил, что такое устройство не решает проблемы непрерывности приема сигнала, поскольку, когда устройство связи меняет среду, все равно происходят перерывы в приеме сигнала.

Рассмотрим такое устройство, изображенное на фиг.1с. Это устройство содержит антенну АЕ2, расположенную внутри транспортного средства V, другую антенну АЕ1, расположенную вне транспортного средства V, и радиочастотную ретрансляционную станцию R, которая расположена, например, в транспортном средстве V и которая используется для ретрансляции сигналов, принимаемых антенной АЕ1, в антенну АЕ2 и сигналов, принимаемых антенной АЕ2, в антенну АЕ1.

Радиочастотная ретрансляционная станция R состоит из двух радиочастей, не зависящих друг из друга с точки зрения радиочастот. Каждая из этих частей соединена с портом ретрансляционной станции, а каждый из этих ретрансляционных портов соединен с одной из этих двух антенн АЕ1 или АЕ2. Одна из радиочастей ретрансляционной станции синхронизирована по сигналу маяка, передаваемому базой, то есть сигналу, который принимается через один из ее двух портов, и использует этот сигнал маяка для задания опорного времени для другой радиочасти. Таким образом, две радиочасти ретрансляционной станции синхронизированы по времени и по частоте с сигналом маяка, передаваемым из указанной базы. В этом случае говорят, что ретрансляционная станция синхронизирована.

Пример радиочастотной ретрансляционной станции дан в стандарте ETSI DECT EN 300 700, в котором также определен протокол типа множественного доступа с временным разделением (TDMA Time Division Multiple Access). По существу, как только ретрансляционная станция синхронизирована, сигнал маяка или сигнал трафика передается устройством с использованием пары S1 "временной интервал/частота". После приема в одном из портов ретрансляционной станции, называемым приемным портом, например, относящимся к антенне АЕ1, этот сигнал ретранслируют, то есть создают новый сигнал маяка или сигнал трафика с использованием пары S2 "временной интервал/частота", отличающейся от пары S1 "временной интервал/частота". Затем этот ретранслированный сигнал передают через другой ретрансляционный порт, называемый передающим портом ретрансляционной станции, в данном примере относящийся к антенне АЕ2.

На фиг.1 с показано устройство F1, расположенное внутри транспортного средства V, и база С, расположенная снаружи. База С передает сигнал маяка с использованием пары S1 "временной интервал/частота", и этот сигнал принимается ретрансляционной станцией R через антенну АЕ1. Затем ретранслированный сигнал маяка, то есть сигнал маяка, переданный с использованием пары S2 "временной интервал/частота" передают через антенну АЕ2. Тогда устройство F1 оказывается синхронизированным по этому ретранслированному сигнал маяка, то есть по сигналу, передаваемому с использованием пары S2 "временной интервал/частота".

Пусть теперь устройство F1 покидает транспортное средство. При этом устройство F1 теряет ретранслированный сигнал маяка, передаваемый с использованием пары S2 "временной интервал/частота", который до этого оно принимало от антенны АЕ2, поскольку этот сигнал очень сильно ослаблен броней транспортного средства V. Устройство F1 больше не принимает сигнал маяка и переходит в режим поиска для обнаружения нового сигнала маяка, в данном случае сигнала маяка, который передается базой С с использованием пары S1 "временной интервал/частота".

До тех пор пока устройство F1 вновь не обнаружит этот сигнал маяка, оно не сможет синхронизироваться с базой С и поэтому не сможет установить новое соединение. Поэтому в течение этого времени поиска имеет место перерыв в приеме сигнала маяка.

Аналогичная проблема возникает в отношении непрерывности сигналов трафика, прекращение приема которого вызывает потерю синхронизации устройства F1 с базой С и, вследствие этого, разрыв текущей связи.

Заявитель обнаружил, что для того, чтобы устройство могло сменить среду без перерыва в приеме сигнала маяка или приеме сигнала трафика при установленной связи, необходимо одновременно передавать один и тот же сигнал маяка или сигнал трафика во всех средах, независимо от той среды, в которой расположена база С.

Таким образом, настоящее изобретение относится к устройству для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, выполненными с возможностью перемещения из одной среды в другую, при этом указанные среды не позволяют радиоволнам, осуществляющим эту связь, распространяться из одной среды в другую без сильного затухания, каждое устройство связи выполнено с возможностью использования механизма разнесенных антенн, указанное устройство для ретрансляции включает множество антенн, способных принимать сигнал, и радиочастотную ретрансляционную станцию для ретрансляции сигнала, принимаемого антенной, помещенной в одну из указанных сред, в другую антенну, находящуюся в другой среде. Устройство для ретрансляции отличается тем, что содержит радиочастотное коммутационное устройство, которое включает:

по меньшей мере один порт, называемый ретрансляционным портом приема, который соединен с портом приема радиочастотной ретрансляционной станции и работает в режиме приема,

порт, называемый ретрансляционным портом передачи, который соединен с портом передачи радиочастотной ретрансляционной станции и работает в режиме передачи, и

столько портов, называемых антенными портами, сколько имеется сред, требующих использования ретрансляции, при этом каждый антенный порт соединен с антенной для соответствующей среды и соединен по меньшей мере с одним ретрансляционным портом приема.

Указанное радиочастотное коммутационное устройство выполнено так, чтобы сигнал, принятый в одном из антенных портов, был полностью направлен в ретрансляционный порт приема, и так, чтобы, когда ретранслированный сигнал принят в ретрансляционном порте передачи, указанный сигнал был одновременно направлен в каждый антенный порт, а уровень мощности сигнала, ретранслированного в каждый антенный порт, был равен доли от полного уровня мощности ретранслированного сигнала.

Радиочастотное коммутационное устройство позволяет принимать ретрансляционной станции сигнал маяка или сигнал трафика при установленной связи, переданные базой, в любой среде, в которой расположено указанное устройство. Кроме того, радиочастотное коммутационное устройство позволяет ретранслировать сигнал, принятый в одном из антенных портов, с помощью радиочастотной ретрансляционной станции и передавать ретранслированный сигнал в различные среды одновременно. Преимущество радиочастотного коммутационного устройства состоит также в том, что каждая доля от уровня мощности ретранслированного сигнала может быть адаптирована к среде посредством внутренней структуры этого устройства.

Кроме того, в режиме приема радиочастотное коммутационное устройство не ослабляет сигнал, принятый в одном из его антенных портов, а переключает этот сигнал к одному из портов приема радиочастотной ретрансляционной станции.

Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, радиочастотное коммутационное устройство выполнено так, чтобы доля от уровня мощности ретранслированного сигнала, которая направлена в некоторый антенный порт, была выше, чем доли от уровня мощности ретранслированного сигнала, которые направлены в каждый другой антенный порт.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, радиочастотное коммутационное устройство выполнено так, чтобы доли уровня мощности ретранслированного сигнала, которые направлены в указанные другие антенные порты, были равны одной и той же величине.

Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения, ретрансляционный порт передачи во время передачи соединен со всеми другими антенными портами, при этом уровни передаваемой мощности адаптированы к каждой среде, а в режиме приема каждый ретрансляционный порт приема непосредственно соединен с одним антенным портом.

Таким образом, ретрансляционный порт передачи представляет собой также ретрансляционный порт приема.

Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, по меньшей мере один ретрансляционный порт приема соединен больше чем с одним антенным портом.

Эта модификация варианта выполнения настоящего изобретения предпочтительна, когда для нескольких сред требуется одна и та же доля уровня мощности ретранслированного сигнала.

Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, упомянутое устройство для ретрансляции включает средства для определения, в какой среде находится устройство связи в начале передачи сигнала, принятого по меньшей мере одним из антенных портов.

Этот вариант выполнения настоящего изобретения предпочтителен, когда принят сигнал, переданный устройством связи, а устройство для ретрансляции определяет, в которой среде находится это устройство связи. Это предпочтительно для приложений, в которых объект, переносящий это устройство связи, перемещается часто и быстро.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, устройство для ретрансляции включает средство для отображения среды, в которой находится каждое устройство связи.

Согласно другой модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, устройство для ретрансляции включает средство для обнаружения изменения среды, в которой расположено устройство связи в начале передачи сигнала, принимаемого по меньшей мере одним из антенных портов.

Заявитель обнаружил, что радиочастотная система связи, включающая одно из вышеуказанных устройств для ретрансляции, в которых коммутационное устройство ассоциировано с механизмом разнесенных антенн, используемым ретрансляционной станцией, не обеспечивает непрерывности синхронизации, когда устройство связи синхронизировано непосредственно с базой. Это происходит потому, что, когда указанная база меняет среду, устройство связи теряет сигнал маяка от этой базы.

Чтобы этого избежать, согласно одному из вариантов выполнения такой системы, устройство для ретрансляции содержит средства, заставляющие базу запустить средство для предотвращения того, чтобы устройства связи, которые синхронизированы по сигналу маяка, передаваемому этой базой, производили синхронизацию по сигналу маяка, ретранслированному устройством для ретрансляции. Кроме того, база содержит средство для предотвращения того, чтобы устройства связи, которые синхронизированы по сигналу маяка, передаваемому этой базой, производили синхронизацию по сигналу маяка, ретранслированному устройством для ретрансляции, причем эти средства активизируются после приема базой инструкции по запуску.

Кроме того, заявитель заметил, что множественная и одновременная трансляция ретранслированного сигнала в различных средах создает такие проблемы, как комбинации, нарушающие радиоволны, ретранслируемые через такие среды. Например, на фиг.1с этот случай имеет место, когда дверь транспортного средства V открыта. Кроме того, заявитель заметил, что путем адаптации уровня мощности сигналов, передаваемых устройством связи в среде, в которой эта устройство связи расположено, можно значительно уменьшить взаимные помехи между ретранслированными сигналами.

Поэтому, согласно одному из вариантов выполнения системы, устройство для ретрансляции включает средство для выдачи инструкций устройству связи, для которого обнаружено, что оно сменило среду, для адаптации его уровня мощности передачи в соответствии с новой средой, в которой это устройство связи теперь находится. Кроме того, каждое устройство связи в системе включает средство для адаптации его уровня мощности после получения такой инструкции.

Такая система обладает преимуществами, поскольку она позволяет адаптировать уровень мощности передаваемых сигналов к среде, которая может значительно отличаться, в частности, с точки зрения объема, или к среде, которая включает электронные схемы, чувствительные к трансляции радиосигналов, например те, которые находятся на борту транспортного средства.

Согласно еще одному своему аспекту, изобретение относится к способу ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, выполненными с возможностью перемещения из одной среды в другую, при этом указанные среды не позволяют радиоволнам, относящимся к этой связи, распространяться из одной среды в другую без сильного затухания, каждое устройство связи выполнено с возможностью использования механизма разнесенных антенн и в каждой среде помещена антенна. Способ отличается тем, что включает шаг приема сигнала маяка или сигнала трафика по меньшей мере одной антенной, шаг генерации по принятому сигналу сигнала, называемого ретранслированным сигналом, и шаг одновременной передачи каждой антенной ретранслированного сигнала, при этом уровень мощности ретранслированного сигнала, который передается в антенну, составляет долю от полного уровня мощности ретранслированного сигнала.

Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, доля от уровня мощности ретранслированного сигнала, которая передается некоторой антенной, выше долей от уровней мощности ретранслированного сигнала, которые передаются другими антеннами.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, доли от уровня мощности ретранслированного сигнала, которые передаются указанными другими антеннами, все равны одной и той же величине.

Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения, способ включает шаг определения среды, в которой находится устройство, в начале передачи сигнала, принятого по меньшей мере одной из антенн.

Указанный способ предпочтительно включает шаг отображения, в течение которого производят отображение среды, в которой расположено устройство связи.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, указанный способ включает шаг обнаружения смены среды устройством связи.

После обнаружения того, что устройство связи сменило среду, способ предпочтительно включает шаг адаптации уровня мощности передачи указанного устройства связи, в течение которого самый высокий уровень мощности среди измеренных уровней мощности принятого сигнала сравнивают с заранее заданным значением для адаптации уровня мощности передачи указанного устройства связи в начале передачи принятого сигнала в среде, в которой находится указанное устройство связи.

Предпочтительно, чтобы в процессе шага адаптации уровня мощности передачи указанного устройства связи, сигнал, называемый сигналом адаптации уровня мощности передачи, предпочтительно относящийся к службе системы передачи сообщений без установления соединения (CLMS, Connectionless Message System), принимался в приемной антенне этого устройства связи, так чтобы это устройство связи адаптировало свой уровень мощности передачи к новой среде, в которой оно находится.

После обнаружения изменения среды, в которой находится база, способ предпочтительно включает шаг уведомления устройства связи, которое синхронизировано по сигналу маяка, передаваемому этой базой, о необходимости синхронизации этого устройства связи по ретранслированному сигналу маяка.

Согласно еще одному аспекту, настоящее изобретение относится к компьютерной программе, хранящейся на носителе информации упомянутого устройства для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, расположенными в различных средах, при этом указанная программа содержит инструкции для осуществления одного из вышеуказанных способов при ее загрузке и выполнении одним из вышеуказанных устройств для ретрансляции.

Признаки предложенного изобретения, а также другие его характеристики станут понятнее из последующего описания примера варианта выполнения настоящего изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, где:

на фиг.1a-b иллюстрируется проблема непрерывности приема сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между передающим устройством и приемным устройством, расположенными в средах, требующих использования ретрансляции, в случае, когда эти устройства меняют среду,

на фиг.1с схематично показано устройство для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи в известном техническом решении,

на фиг.2 схематично показан вариант выполнения устройства для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи согласно изобретению,

на фиг.3а-с схематично показана внутренняя структура радиочастотного коммутационного устройства,

на фиг.4 схематично показаны варианты выполнения настоящего изобретения и, в частности, варианты устройства для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи, расположенными в средах, требующих использования ретрансляции согласно изобретению, в случае, когда эти устройства меняют среду,

на фиг.5 показаны шаги способа для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи, расположенными в среде, требующей использования ретрансляции, в случае, когда эти устройства меняют среду,

на фиг.6 схематично показан пример использования устройства для ретрансляции согласно изобретению для ретрансляции в двух средах,

на фиг.7 схематично показан пример использования устройства для ретрансляции согласно изобретению для ретрансляции в трех средах.

Изобретение относится к способу и устройству для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, расположенными в средах, требующих использования ретрансляции.

Несмотря на то что устройство для ретрансляции представлено в контексте военного приложения, область заявленного изобретения охватывает любое приложение, для которого требуется непрерывность радиочастотной связи между мобильными устройствами связи, расположенными в средах, требующих использования ретрансляции, при смене одним из этих устройств связи среды, то есть в любом приложении, в котором имеется необходимость в радиочастотной ретрансляционной станции, предназначенной для ретрансляции радиоволн связи, которые распространяются в одной среде, так чтобы эти волны могли распространяться также и в другой среде независимо от того, что эти среды могут представлять собой, например, внутреннее пространство комнаты в здании, внутреннюю часть движущегося или неподвижного транспортного средства, открытое пространство и т.д.

На фиг.2 схематично показано устройство D1 для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи согласно изобретению.

Устройство D1 для ретрансляции включает радиочастотную ретрансляционную станцию R, множество антенн AEi, каждая из которых находится в среде Ei, требующей использования ретрансляции, и радиочастотное коммутационное устройство AG.

Радиочастотная ретрансляционная станция R включает по меньшей мере один так называемый порт Rrk приема, то есть порт, предназначенный для приема сигнала для ретрансляции, и так называемый порт Re передачи, то есть порт, предназначенный для передачи ретранслированного сигнала. Следует отметить, что порт ретрансляционной станции R может быть как портом Re передачи, так и портом Rrk приема.

Когда в порте Rrk приема принят сигнал, переданный с использованием конкретной пары "временной интервал/частота", генерируется новый сигнал для ретрансляции, который передается с использованием другой пары "временной интервал/частота", как раскрыто во вводной части настоящего описания, и этот новый ретранслированный сигнал затем передается в порт Re передачи.

Для увеличения объема информации, передаваемой в кадре, некоторые из интервалов TDMA назначены для соединений одной из двух радиочастей ретрансляционной станции R, в то время как другая часть интервалов кадра TDMA назначена другой радиочасти. Таким образом, не остается никаких незанятых интервалов, и для передачи данных может использоваться весь кадр. Одна из радиочастей может использовать, например, только четные интервалы кадра TDMA, а другая радиочасть может использовать только нечетные интервалы этого кадра. Такая система описана в патенте Франции FR 2869495.

Радиочастотное коммутационное устройство AG содержит столько портов PAi, называемых антенными портами, сколько имеется сред, требующих использования ретрансляции, в данном случае N, и при этом по меньшей мере один порт Prj называется ретрансляционным портом приема, а порт Ре называется ретрансляционным портом передачи.

Следует отметить, что порт коммутационного устройства AG может быть как ретрансляционным портом Ре передачи, так и ретрансляционным портом Prj приема.

Каждый антенный порт PAi соединен с другой антенной AEi, которая предназначена для передачи радиоволн, переносящих сигнал маяка или сигнал трафика в среде Ei, в которой эта антенна расположена. Кроме того, каждый антенный порт PAi соединен с ретрансляционным портом Prj приема.

Таким образом, сигнал, принятый антенной PAi, направляется в ретрансляционный порт Prj приема.

Каждый ретрансляционный порт Prj приема соединен с портом Rrk приема радиочастотной ретрансляционной станции R, а ретрансляционный порт Ре передачи соединен с портом Re передачи ретрансляционной станции R.

Радиочастотное коммутационное устройство AG выполнено так, чтобы сигнал, принятый в один из антенных портов PAi, передавался с уровнем мощности, равным уровню мощности принятого сигнала, в ретрансляционный порт приема, соответствующий этому антенному порту, и так, чтобы после приема сигнала в ретрансляционном порте Ре передачи этот сигнал был направлен в каждый антенный порт PAi, при этом уровень мощности сигнала в каждом антенном порте PAi составляет долю от полного уровня мощности сигнала, принятого в ретрансляционном порте Ре передачи,

Радиочастотное коммутационное устройство AG предпочтительно представляет собой печатную схему, на которой вытравлена радиочастотная (RF) схема, и эта схема установлена в корпусе, размещенном поблизости от ретрансляционной станции. Схема RF представляет собой или пассивную схему, или активную схему, которая усиливает принимаемые и/или передаваемые сигналы.

На фиг.3а-с схематично показана внутренняя структура радиочастотного коммутационного устройства AG.

Как показано на фиг.3а, во время передачи сигнал Se принимается ретрансляционным портом Ре передачи, и этот сигнал направляется в каждый антенный порт PAi. Таким образом, сигнал Se одновременно передается во всех средах Ei, требующих использования ретрансляции.

Уровень мощности ретранслированного сигнала Psei в каждом антенном порте PAi составляет долю от полного уровня Pse мощности сигнала Se, то есть сумма уровней мощности Psei равна уровню мощности сигнала Se. В математических терминах уровень мощности Psei определяется выражением:

Psei=а_i·Pse,

где а_i - положительная действительная величина, отличная от нуля, строго меньшая 1 для любого i и удовлетворяющая условию $${\displaystyle \sum _{i=1}^N{a}_i=1}$$ .

Согласно одному из вариантов выполнения радиочастотного коммутационного устройства AG, доля, например a₁, от уровня мощности Pse1 сигнала Se, который направлен в один антенный порт, выше, чем доли а_i i≠1 от уровня мощности сигнала, которые направлен в другие антенные порты, то есть $$a_i=1-{\displaystyle \sum _{i=2}^N{a}_i}$$

Предпочтительно, чтобы доли а_i i≠1 для уровня мощности сигнала Se, которые направлены в указанные другие антенные порты, все были равны одной и той же величине b, то есть a_i=b ≠1, где b - положительная действительная величина, отличная от нуля и строго меньшая 1. Например b=0,01 для N<10.

Кроме того, радиочастотное коммутационное устройство AG выполнено так, что сигнал, принятый в одном из антенных портов PAi, полностью направляется в ретрансляционный порт Prj приема, то есть уровень мощности сигнала, принятого в антенный порт PAi, равен уровню мощности сигнала, ранее направленного в ретрансляционный порт Prj приема.

На фиг.3b показан вариант выполнения радиочастотного коммутационного устройства в режиме приема.

В этом режиме каждый ретрансляционный порт Prj приема соединен с одним антенным портом PAi, а ретрансляционный порт Ре передачи соединен с одним антенным портом, в данном случае РА1. Таким образом, сигнал, принятый в антенном порте PAi, направляют с уровнем мощности, равным уровню мощности принятого сигнала Sri, в соответствующий ретрансляционный порт PRi приема, а сигнал, принятый в антенном порте РА1, направляют с уровнем мощности, равным уровню мощности принятого сигнала, в ретрансляционный порт Ре передачи.

Следует отметить, что, согласно этому варианту выполнения настоящего изобретения, ретрансляционный порт Ре передачи представляет собой также ретрансляционный порт Rrk приема.

На фиг.3с показана модификация варианта выполнения радиочастотного коммутационного устройства, изображенного на фиг.3b.

Согласно этому варианту выполнения настоящего изобретения, ретрансляционный порт Prj приема соединен более чем с одним антенным портом, в данном случае ретрансляционный порт PR1 приема соединен с антенными портами PAN-1 и PAN. Таким образом сигнал, принятый или в антенный порт PAN-1, или в PAN, направляют в ретрансляционный порт PR1 приема с уровнем мощности, равным уровню мощности принятого сигнала.

На фиг.4 схематично показаны варианты выполнения настоящего изобретения и варианты устройства для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи согласно изобретению.

Устройство D2 для ретрансляции содержит множество антенн AEi, каждая из которых помещена в среду Ei, требующую использования ретрансляции, радиочастотное коммутационное устройство AG, внутренняя структура которого выполнена согласно фиг.3b (как показано на фиг.4) или согласно варианту, описанному в связи с фиг.3с, и каждый ретрансляционный порт Prj соединен с портом Rrk приема ретрансляционной станции R.

Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения, устройство D2 для ретрансляции также включает средство DETER для определения, в какой среде Ei устройство связи находится в начале передачи сигнала, принятого по меньшей мере в одном из антенных портов PAi.

Предпочтительно, чтобы средство DETER включало средство MES, предназначенное для измерения уровня мощности сигнала, принятого в каждой антенне, средство СОМР для сравнения друг с другом уровней мощности, измеренных вышеуказанным способом, и средство SEL для выбора в качестве приемной антенны для устройства связи той антенны, для которой был измерен самый высокий уровень мощности. При этом среду, в которой расположено устройство связи, определяют как такую среду, в которой расположена приемная антенна, выбранная вышеуказанным способом. Средства MES широко известны в данной области техники. Такие средства обеспечивают измерение уровня мощности, известное как индикация уровня принимаемого сигнала (RSSI, Received Signal Strength Indication).

Таким образом, средства MES, СОМР и SEL используют механизм разнесенных антенн, то есть механизм, который позволяет устройству для ретрансляции каждый раз, когда принят сигнал, выбрать приемную антенну, что позволяет осуществлять оптимальный прием любого сигнала, передаваемого устройством связи.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, устройство D2 для ретрансляции включает средство VISU для отображения среды, в которой расположено каждое устройство связи. Например, средство VISU включает демонстрационный экран, на котором для каждого устройства связи отображается индикатор для обозначения одной из сред Ei. Средство VISU соединено со средством DETER с помощью кабеля или радиочастотного соединения.

Согласно другой модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, устройство D2 для ретрансляции включает средство DETEC для обнаружения того, что устройство связи в начале передачи сигнала, принятого по меньшей мере в один из антенных портов PAi, сменило среду.

Кроме того, средство DETEC предпочтительно включает память MEM, предназначенную для хранения информации о среде EiM, ранее определенной средством DETER в качестве среды, в которой находилось указанное устройство связи, и средство СОМРА для сравнения указанной среды EiM со средой Em, заново определенной средством DETER в качестве среды, в которой указанное устройство связи находится в настоящее время. Затем, если ранее записанная в памяти среда EiM и заново определенная среда Em различны, считают, что устройство связи сменило среду.

Как показано на фиг.4, средства DETER и DETEC соединены с каждым портом PAi коммутационного устройства AG, при этом средства DETER и DETEC осуществляют связь друг с другом.

Средства DETER и DETEC и, в особенности, средства СОМР, СОМРА и SEL предпочтительно являются программными средствами, то есть представляют собой набор команд в программе, предпочтительно используемой программируемым электронным компонентом, ассоциированным с устройством D2 для ретрансляции.

Радиочастотная система связи, включающая одно из устройств для ретрансляции, описанных выше, в которых коммутационное устройство ассоциировано с механизмом разнесенных антенн, используемым ретрансляционной станцией, обеспечивает ретрансляцию сигнала маяка и сигналов трафика между устройствами связи этой системы. Следует подчеркнуть, что по меньшей мере одно из этих устройств связи посылает сигнал маяка непрерывно, так чтобы другие устройства связи были синхронизированы по времени и частоте непосредственно по этому сигналу маяка или по этому сигналу маяка после его ретрансляции устройством для ретрансляции.

Согласно еще одному варианту выполнения этой системы, устройство D2 для ретрансляции включает средство ORD, заставляющее базу запустить средство уведомления устройств связи, которые синхронизированы по передаваемому ею сигналу маяка для синхронизации по сигналу маяка, ретранслируемому устройством D2 для ретрансляции. Кроме того, база включает средство уведомления устройств связи, которые синхронизированы по передаваемому ею сигналу маяка, о необходимости произвести синхронизацию по сигналу маяка, ретранслируемому устройством D2 для ретрансляции. Эти средства, находящиеся внутри базы, активизируются после приема базой этого приказа на запуск. Кроме того, эти средства используют также список устройств связи, синхронизированных по сигналу маяка, передаваемому базой. Такой список, как хорошо известно в данной области техники, постоянно обновляется базой.

Средство ORD предпочтительно представляет собой программное средство, то есть набор инструкций для программы, предпочтительно используемой программируемым электронным компонентом, ассоциированным с устройством D2 для ретрансляции.

Согласно еще одному варианту выполнения системы, устройство D2 для ретрансляции включает средство ANP для выдачи приказа, чтобы устройство связи, для которого установлено, что оно сменило среду, адаптировало свой уровень мощности при передаче согласно новой среде, в которой это устройство находится. Кроме того, каждое устройство связи этой системы включает средства для адаптации своего уровня мощности после этого приказа, исходящего из устройства D2 для ретрансляции.

Средства ANP предпочтительно являются средствами программного обеспечения, то есть представляют собой набор команд программы, предпочтительно используемой программируемым электронным компонентом, ассоциированным с устройством для ретрансляции.

Согласно одному из вариантов выполнения средств ANP, сигнал SA, называемый сигналом адаптации уровня мощности передачи, предпочтительно службы CLMS, передается устройством D2 для ретрансляции и принимается приемной антенной устройства связи, так чтобы это устройство связи скорректировало свой уровень мощности передачи в случае, когда уровень мощности сигнала, измеренного этим устройством связи, больше или меньше заранее заданной величины.

Согласно модификации варианта выполнения средств ANP, сигнал SA адаптации передает значение уровня мощности передачи, который устройство связи должно теперь использовать в новой среде, в которой оно сейчас находится.

Согласно еще одной модификации этого варианта выполнения средства ANP, сигнал SA адаптации передает в устройство связи информацию, указывающую, что это устройство связи должно скорректировать свой уровень мощности передачи, но без указания нового уровня мощности. В этом случае устройство связи заранее знает для каждой среды, в которую оно может переместиться, тот уровень мощности передачи, который оно должно использовать. Эти уровни мощности передачи хранятся, например, во внутренней памяти.

Согласно еще одному варианту выполнения системы, по меньшей мере одно устройство связи содержит встроенное средство для обнаружения того, что это устройство связи сменило среду.

Указанное встроенное в устройство связи средство для обнаружения того, что это устройство связи сменило среду, предпочтительно включает средство для регулярного измерения уровня мощности сигнала маяка и средство для сравнения изменения указанного измеренного уровня мощности с заранее заданным высоким или низким порогом. Если устройство связи обнаруживает, что указанное изменение ниже нижнего порога или выше верхнего порога, устройство принимает решение, что оно сменило среду.

На фиг.5 показаны шаги способа ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика для связи, установленной между устройствами связи.

Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, этот способ включает набор инструкций программы, которая используется программными средствами одного из устройств D2 для ретрансляции, как описано в связи с фиг.4.

Способ включает шаг 100 приема по меньшей мере одной антенной AEi сигнала маяка или сигнала трафика, шаг 200 генерации так называемого ретранслированного сигнала из принятого сигнала и шаг 300 передачи каждой антенной AEi сигнала после такой ретрансляции. Уровень мощности ретранслированного сигнала Psei, который передается каждой антенной AEi, равен доле от полного уровня мощности Pse ретранслированного сигнала.

Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения, доля от уровня мощности ретранслированного сигнала, которую посылает одна из антенн, превышает долю от уровня мощности ретранслированного сигнала, которую посылают другие антенны.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, все доли от уровня мощности ретранслированного сигнала, которые посылают указанные другие антенны, равны одинаковой величине b, как будет показано ниже.

Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения, способ включает шаг 400 определения среды Ei, в которой устройство связи находится в начале передачи сигнала, принятого по меньшей мере одной из антенн AEi.

Предпочтительно, во время указанного шага 400 с помощью средства MES указанного устройства D2 для ретрансляции измеряют уровень мощности сигнала Pse, приходящийся на антенну, и уровни мощности, измеренные таким образом, сравнивают друг с другом в средстве СОМР. Затем средство SEL выбирает приемную антенну, например антенну AEi устройства D2, для которой был измерен самый высокий уровень мощности. Среда Ei, в которой расположено указанное устройство связи, относится к выбранной таким образом приемной антенне, в этом случае антенне AEi.

Шаг 400 предпочтительно выполняется при каждом приеме сигнала по меньшей мере одной из антенн AEi.

Способ предпочтительно включает шаг 500 отображения, в течение которого отображают среду, в которой расположено устройство связи.

Согласно модификации этого варианта выполнения настоящего изобретения, способ включает шаг 600 обнаружения смены среды устройством связи.

Во время шага 600 средство DETER предпочтительно используют для определения новой среды Em, в которой расположено данное устройство связи. Следует отметить, что с этой целью выполняют шаг 400 и в конце этого шага производят выбор приемной антенны AEm, относящейся к этой новой среде Em. Затем сравнивают новую среду Em со средой EiM, в которой это устройство связи находилось ранее. Информация об этой среде EiM была сохранена во время предыдущего шага 600. В случае, когда среды EiM и Em различны, делают вывод, что устройство связи сменило среду.

После обнаружения того, что устройство связи сменило среду, способ предпочтительно включает шаг 700 адаптации уровня мощности передачи для устройства связи, которое, как обнаружено, сменило среду. Во время шага 700 изменяют уровень мощности сигнала в приемной антенне AEm, то есть той, для которой измеренный уровень мощности является наибольшим по сравнению с заранее заданной величиной Th, чтобы адаптировать уровень Ре мощности передачи устройства связи в начале передачи сигнала, принимаемого в антенне AEm, к новой среде, в которой теперь находится это устройство связи.

Предпочтительно, во время шага 700 так называемый сигнал индикации уровня мощности передачи, предпочтительно службы CLMS, передают в приемную антенну этого устройства связи, так чтобы это устройство связи адаптировало свой уровень мощности передачи к новой среде Em.

Согласно еще одному варианту, сигнал индикации уровня мощности содержит величину уровня мощности передачи, который теперь устройство связи должно использовать в среде Em, а согласно другому варианту, содержит информацию, указывающую этому устройству связи, что оно должно адаптировать свой уровень мощности передачи, без указания нового уровня мощности. Например, этот новый уровень мощности хранится в самом указанном устройстве связи.

После обнаружения, что база сменила среду, способ предпочтительно включает шаг 800 уведомления устройства связи, которое синхронизировано по сигналу маяка, передаваемому из указанной базы, о необходимости синхронизации по этому сигналу маяка после ретрансляции.

Другими словами, база С, находящаяся в среде Е1, передает сигнал маяка (не ретранслированный), который принимается другими устройствами связи, также находящимися в среде Е1. Когда база С меняет среду и перемещается в среду Е2, база С указывает другим устройствам связи, находящимся в среде Е1 и синхронизированным по неретранслированному сигналу маяка, что они должны принимать сигнал маяка, ретранслированный через антенну AEi, вместо неретранслированного сигнала маяка. С этой целью база С "знает" устройства связи, которые синхронизированы по сигналу маяка, который она передает, поскольку база С постоянно обновляет список таких устройств связи, как указано выше.

Для иллюстрации способа, используемого одним из устройств D2, необходимо рассмотреть случай сети DECT, используемой для радиочастотной связи между устройствами связи, расположенными в различных средах Ei, требующих использования ретрансляции.

На фиг.6 схематично показан пример использования устройства D2 для ретрансляции в двух средах Е1 и Е2, которые, например, соответственно находятся внутри и снаружи транспортного средства V.

Устройство D2 выполнено в соответствии с одним из вариантов, изображенным на фиг.4. Согласно этому примеру оно включает две антенны АЕ1 и АЕ2, каждая из которых находится в среде, требующей использования ретрансляции, в данном случае средах Е1 и Е2, радиочастотное коммутационное устройство AG, внутренняя структура передающей части которого показана на фиг.3a, а приемной части - на фиг.3b. В этом примере коммутационное устройство AG содержит антенный порт РА1, соединенный с антенной АЕ1, антенный порт РА2, соединенный с антенной АЕ2, ретрансляционный порт PR1 приема и ретрансляционный порт Ре передачи.

Кроме того, устройство D2 для ретрансляции содержит ретрансляционную станцию R, выполненную согласно фиг.2 и предназначенную для приема сигнала маяка или сигнала трафика с использованием пары "временной интервал/частота", например в двух четных интервалах кадра TDMA, и генерации сигнала, ретранслируемого с использованием другой пары "временной интервал/частота", например в нечетных интервалах. Кроме того, ретрансляционная станция R включает порт Rr1 приема, соединенный с портом PR1 приема, и порт Re передачи, соединенный с ретрансляционным портом Ре передачи.

Прежде всего, необходимо рассмотреть случай, когда база С расположена в среде Е2, а устройство F1 связи расположено в среде Е1. База С, конструкция которой предусматривает выполнение функций базы DECT, передает в четном интервале кадра TDMA сигнал Sb маяка, который принимается антенной АЕ2 (шаг 100) и поэтому попадает в антенный порт РА2 радиочастотного коммутационного устройства AG. Затем сигнал Sb маяка подается в порт PR1 радиочастотного коммутационного устройства AG, а затем в порт Rr1 ретрансляционной станции R, которая синхронизирована с этим сигналом Sb маяка. Следует отметить, что сигнал Sb маяка, принятый радиочастотным коммутационным устройством AG, полностью поступает в ретрансляционную станцию R. Кроме того, у сигнала Sb маяка, принимаемого только антенной АЕ2, уровень мощности, измеренный на антенне АЕ2, является самым высоким. Следовательно, делают вывод, что база С находится в транспортном средстве V (шаг 400).

Ретрансляционная станция R ретранслирует сигнал Sb, который затем передается в нечетных интервалах кадров TDMA через порт Re. Затем ретранслированный сигнал Sb маяка принимают через порт Ре коммутационного устройства AG. Затем ретранслированный сигнал Sb маяка подают в антенные порты РА1 и РА2 посредством внутренней структуры радиочастотного коммутационного устройства AG в режиме передачи (шаг 300). Например, уровень мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, который подается в антенный порт РА2, составляет 1% от полного уровня мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, а уровень мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, который поступает в антенный порт РА1, равен 99% от полного уровня мощности ретранслированного сигнала Sb маяка. Таким образом, ретранслированный сигнал Sb маяка передается в нечетных интервалах кадра TDMA одновременно антенной АЕ1 и антенной АЕ2. Следует отметить, что в этом примере уровень мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, который поступает в антенный порт РА1, намного превышает ретранслированный сигнал Sb маяка, который поступает в антенный порт РА2, для ограничения деструктивных комбинаций волн, передаваемых этими двумя антеннами одновременно. Такая конфигурация возможна, поскольку кабина транспортного средства охватывает очень малое пространство, и для нее требуется небольшая мощность передачи.

Понятно, что сигнал трафика, передаваемый в четном интервале, ретранслируется упомянутым устройством для ретрансляции аналогично.

Рассмотрим теперь, как устройство для ретрансляции согласно изобретению позволяет непрерывно принимать сигнал маяка устройству F1 связи в случае, когда или устройство F1 связи, или база С меняет среду.

Возьмем случай, когда устройство F1 связи и база С не находятся в одной и той же среде, как показано на фиг.6. База С передает сигнал Sb маяка, по которому синхронизируется ретрансляционная станция R. Затем устройство F1 связи синхронизируется по ретранслированному сигналу маяка.

Предположим, что база С сменила среду и переместилась в среду Е1. Устройство D2 для ретрансляции, которое измеряет уровень мощности сигнала, принятого каждым антенным портом, обнаруживает, что сигнал сильнее в антенне АЕ1, и выбирает этот антенный порт в качестве порта для приема сигнала Sb маяка. Поскольку каждая из антенн соответствует определенной среде, устройство D2 для ретрансляции позволяет определить новую среду, в которой теперь находится база С, в данном случае за пределами транспортного средства V (шаг 400), для ее отображения (шаг 500) и сохранения. В этом случае принимается решение, что база С сменила среду (шаг 600).

После этого устройство D2 для ретрансляции информирует базу С о необходимости адаптации своего уровня мощности передачи сигнала маяка к среде Е1 (шаг 700).

То, что база С сменила среду, очевидно для устройства F1 связи, которое продолжает принимать сигнал маяка, ретранслированный через антенну АЕ2. Следует отметить, что устройство F1 связи может также выбрать прием сигнала Sb маяка, передаваемого непосредственно базой С, если этот сигнал сильнее того, который принимается через антенну АЕ2. В это время устройство F1 связи производит хэндовер для приема неретранслированного сигнала Sb маяка (шаг 800).

Рассмотрим случай, когда устройство F1 связи и база С не расположены в одной и той же среде, как показано на фиг.6. База С передает сигнал Sb маяка, по которому синхронизируется ретрансляционная станция R. Затем устройство F1 связи синхронизируется по ретранслированному сигналу Sr маяка.

Предположим, что устройство F1 связи сменило среду. Устройство D2 для ретрансляции обнаруживает, что устройство F1 связи сменило среду, когда после приема устройством D2 сообщения из устройства F1 связи, предпочтительно сообщения CLMS, это сообщение принимается антенной, соответствующей среде, в которой находится устройство F1 связи. Устройство D2 ретрансляции требует, чтобы устройство F1 связи адаптировало свой уровень мощности передачи к среде Е2 (шаг 700). В процессе смены среды устройство F1 связи не испытывает какого-либо перерыва в приеме ретранслированного сигнала Sr маяка вследствие того, что указанный сигнал маяка передается одновременно в антенны АЕ1 и АЕ2.

Рассмотрим случай, когда устройство F1 связи и база С расположены в одной и той же среде Е2. База С передает сигнал Sb маяка, по которому синхронизированы ретрансляционная станция R и устройство F1 связи.

Предположим, что обнаружено, что база сменила среду (шаг 600).

Тогда устройство D2 для ретрансляции передает в базу С сигнал, требующий от нее уведомить устройство F1 связи о необходимости произвести синхронизацию по ретранслированному сигналу Sr маяка, а затем устройство F1 связи выполняет хэндовер для приема ретранслированного сигнала Sr маяка (шаг 800). Тот факт, что ретрансляционная станция R и устройство F1 связи синхронизированы по тому же самому сигналу Sb маяка, позволяет устройству F1 связи выполнить "переход" (хэндовер) с неретранслированного сигнала Sb маяка на ретранслированный сигнал Sr маяка без нарушения приема сигнала маяка устройством F1 связи.

Кроме того, базу С информируют, что она должна адаптировать свой уровень мощности передачи сигнала маяка к среде Е1 (шаг 700).

Рассмотрим теперь случай, когда устройство F1 связи и база С расположены в одной и той же среде Е2. База С передает сигнал Sb маяка, по которому синхронизируются станция R и устройство F1 связи.

Предположим, что устройство F1 связи меняет среду, то есть оно покидает транспортное средство V. При этом уровень мощности сигнала Sb маяка, принятого устройством F1 связи, резко меняется, и изменение этого уровня мощности становится ниже заранее заданного порога, называемого нижним порогом. Аналогично подразумевается, что если устройство F1 связи попадает в транспортное средство, изменение уровня мощности сигнала Sb становится больше заранее заданного порога, называемого верхним порогом. Устройство F1 связи обнаруживает, что оно покинуло транспортное средство и сохраняет информацию об этой новой среде. Соответственно, оно выполняет хэндовер на сигнал Sr.

Устройство F1 связи, которое до этого момента принимало неретранслированный сигнал Sb маяка через антенну АЕ2, теперь принимает ретранслированный сигнал Sr маяка через антенну АЕ1. Нет никакого перерыва в приеме сигнала Sb маяка, поскольку сигнал Sb маяка и ретранслированный сигнал Sr маяка синхронизированы друг с другом.

Устройство F1 связи, обнаружив что оно сменило среду, адаптирует свой уровень мощности передачи к среде Е1 (шаг 700).

На фиг.7 схематично показан пример использования устройства D2 для ретрансляции для ретрансляции в трех средах Е1, Е2 и Е3, которые представляют собой пространство за пределами транспортного средства V, салон для военнослужащих и кабину управления транспортного средства V, соответственно. Салон для военнослужащих и кабина управления разделены броней, которая не позволяет радиоволнам распространяться из одной среды в другую без сильного затухания.

Позиции на фиг.7, которые идентичны позициям на фиг.6, обозначают те же элементы.

Устройство D2 для ретрансляции выполнено в соответствии с одним из вариантов, показанных на фиг.4. Согласно этому примеру устройство для ретрансляции включает три антенны АЕ1, АЕ2 и АЕ3, каждая из которых находится в среде, требующей использования ретрансляции, в данном случае в средах Е1, Е2 и Е3, и радиочастотное коммутационное устройство AG, внутренняя структура которого в режиме передачи показана на фиг.3а, а в режиме приема - на фиг.3b. Согласно этому примеру коммутационное устройство включает антенный порт РА1, соединенный с антенной АЕ1, антенный порт РА2, соединенный с антенной АЕ2, антенный порт РА3, связанный с антенной АЕ3, два ретрансляционных порта PR1 приема и PR2 и ретрансляционный порт Ре передачи.

Кроме того, устройство D2 для ретрансляции включает ретрансляционную станцию R, выполненную как показано на фиг.2, с возможностью приема сигнала маяка или сигнала трафика с использованием пары "временной интервал/частота", например, в четных интервалах кадра TDMA, и генерации ретранслированного сигнала с использованием другой пары "временной интервал/частота", например в нечетных интервалах. Кроме того, ретрансляционная станция R включает порт Rr1 приема, соединенный с портом PR1 приема, порт Rr2 приема, соединенный с портом PR2 приема, и порт Re передачи, соединенный с ретрансляционным портом Ре передачи.

Прежде всего, рассмотрим случай, когда база С расположена в среде Е2, устройство F1 связи расположено в среде Е1, а устройство F3 связи расположено в среде Е3. База С передает в четном интервале кадра TDMA сигнал Sb маяка, который принимается антенной АЕ2 (шаг 100), и следовательно поступает в антенный порт РА2 радиочастотного коммутационного устройства AG. Сигнал Sb маяка направляется в порт PR2 радиочастотного коммутационного устройства AG, а затем в порт Rr2 ретрансляционной станции R, которая синхронизирована по этому сигналу Sb маяка. Следует отметить, что сигнал маяка, принимаемый радиочастотным коммутационным устройством AG, полностью направляется в ретрансляционную станцию R. Кроме того, сигнал Sb маяка, принимаемый антенной АЕ2, имеет самый высокий уровень мощности. Следовательно, определяют, что база С находится в салоне для военнослужащих транспортного средства V (шаг 400).

Ретрансляционная станция R ретранслирует сигнал Sb, который затем передается в нечетных интервалах кадров TDMA через порт Re. Ретранслированный сигнал Sb маяка затем принимается портом Ре коммутационного устройства AG. Ретранслированный сигнал Sb маяка затем подается в антенные порты РА1, РА2 и РА3 посредством внутренней структуры радиочастотного коммутационного устройства AG (шаг 300). Например, уровень мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, который направлен в антенные порты РА2 и РА3, равен 1% от полного уровня мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, а уровень мощности ретранслированного сигнала Sb маяка, который направлен в антенный порт РА1, равен 98% от полного уровня мощности ретранслированного сигнала Sb маяка. Таким образом, ретранслированный сигнал Sb маяка передается в нечетных интервалах кадра TDMA антенной SE1, антенной АЕ2 и антенной АЕ3 одновременно.

Очевидно, что сигнал трафика, передаваемый в четных интервалах, ретранслируется устройством для ретрансляции аналогично, и случаи смены среды устройством связи, описанные при рассмотрении фиг.6, справедливы для любого количества сред, требующих использования ретрансляции.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в устройствах связи, расположенных в различных средах. Технический результат состоит в повышении надежности связи. Для этого предложен способ и устройство для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, расположенными в средах, требующих использования ретрансляции. В каждой среде расположена антенна. Способ включает шаг приема сигнала маяка или сигнала трафика по меньшей мере одной антенной, шаг генерации ретранслированного сигнала по принятому сигналу и шаг одновременной передачи ретранслированного сигнала из каждой антенны, при этом уровень мощности ретранслированного сигнала, передаваемого каждой антенной, составляет долю от полного уровня мощности ретранслированного сигнала. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, выполненными с возможностью перемещения из одной среды в другую, при этом указанные среды не позволяют радиоволнам, осуществляющим эту связь, распространяться из одной среды в другую без сильного затухания, и каждое устройство связи выполнено с возможностью использования разнесенных антенн, при этом упомянутое устройство для ретрансляции включает множество антенн (AEi), способных принимать сигнал, и радиочастотную ретрансляционную станцию (R) для передачи сигнала, принимаемого антенной, помещенной в одну из указанных сред, в другую антенну, помещенную в другую среду,
отличающееся тем, что упомянутое устройство для ретрансляции содержит устройство, называемое радиочастотным коммутационным устройством (AG), которое включает:
по меньшей мере один порт (PRj), называемый ретрансляционным портом приема, который связан с портом (Rrk) приема радиочастотной ретрансляционной станции (R) и работает в режиме приема,
порт (Ре), называемый ретрансляционным портом (Ре) передачи, который связан с портом (Re) передачи радиочастотной ретрансляционной станции (R) и работает в режиме передачи, и
столько портов (PAi), называемых антенными портами, сколько имеется сред, требующих использования ретрансляции, при этом каждый антенный порт (PAi) соединен с антенной для соответствующей среды и соединен по меньшей мере с одним ретрансляционным портом (PRj) приема,
при этом указанное радиочастотное коммутационное устройство (AG) выполнено так, чтобы сигнал, принятый в одном из антенных портов (PAi), был полностью направлен в ретрансляционный порт (PRj) приема, и так, чтобы, когда ретранслированный сигнал принят в ретрансляционном порте (Ре) передачи, указанный сигнал (PSei) был одновременно направлен в каждый антенный порт (PAi), а уровень мощности сигнала, ретранслированного в каждый антенный порт, был равен доле (ai) от полного уровня мощности ретранслированного сигнала (Pse).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиочастотное коммутационное устройство выполнено так, чтобы доля от уровня мощности ретранслированного сигнала, который поступает в один из антенных портов, была выше, чем доли уровня мощности ретранслированного сигнала, которые направлены в каждый другой антенный порт.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что радиочастотное коммутационное устройство выполнено так, чтобы доли уровня мощности ретранслированного сигнала, которые направлены в указанные другие антенные порты, были равны одной и той же величине (b).

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что ретрансляционный порт (Ре) передачи во время передачи соединен со всеми антенными портами (PAi), при этом уровни передаваемой мощности адаптированы для каждой среды, а в режиме приема каждый ретрансляционный порт (PRj) приема непосредственно соединен с одним антенным портом.

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что во время передачи ретрансляционный порт (Ре) передачи соединен со всеми антенными портами (PAi), при этом уровни передаваемой мощности адаптированы для каждой среды, а в режиме приема по меньшей мере один ретрансляционный порт (PRj) приема соединен более чем с одним антенным портом (PAi).

6. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно содержит средство (DETER) для определения среды, в которой находится устройство связи в начале передачи сигнала, принимаемого по меньшей мере одним из антенных портов (PAi).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что упомянутое средство (DETER) для определения среды, в которой находится устройство связи, состоит из средства (MES) для измерения уровня мощности упомянутого принятого сигнала, приходящегося на антенну, средства (СОМР) для сравнения друг с другом измеренных таким образом уровней мощности и средства (SEL) для выбора в качестве приемной антенны для упомянутого устройства связи такой антенны, для которой был измерен самый высокий уровень мощности, при этом среда, в которой находится упомянутое устройство связи, определяется как среда, в которой расположена выбранная таким образом приемная антенна.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно содержит средство (VISU) для отображения среды, в которой расположено каждое устройство связи.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно содержит средство (DETEC) для обнаружения того, что упомянутое устройство связи в начале передачи принятого сигнала меняет среду.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно содержит память (MEM), предназначенную для хранения информации о ранее определенной среде, в которой находится указанное устройство связи, и средство (СОМРА) для сравнения упомянутой среды с заново определенной средой, в которой находится упомянутое устройство связи, при этом обнаруживается, что устройство связи сменило среду, если информация о ранее сохраненной среде и заново определенной среде различна.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно обнаруживает, что устройство связи сменило среду и передает сигнал маяка, при этом упомянутое устройство для ретрансляции содержит средство (ORD), заставляющее упомянутое устройство связи запускать средство для уведомления устройств связи, которые синхронизированы по сигналу маяка, передаваемому упомянутым устройством связи, о синхронизации по сигналу маяка, ретранслируемому упомянутым устройством для ретрансляции.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно содержит средство (ANP), заставляющее устройство связи, для которого обнаружено, что оно сменило среду, адаптировать свой уровень мощности передачи в соответствии с новой средой, в которой оно находится.

13. Система связи, включающая множество устройств связи, выполненных с возможностью перемещения из одной среды в другую, при этом указанные среды не позволяют радиоволнам, осуществляющим связь между указанными устройствами связи, распространяться из одной среды в другую без сильного затухания, и каждое устройство связи выполнено с возможностью использования разнесенных антенн, отличающаяся тем, что система связи содержит устройство по любому из пп.1-12 для ретрансляции сигналов указанной радиочастотной связи из одной среды в другую.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно из указанных устройств связи передает сигнал маяка, и указанное устройство связи содержит средство для уведомления устройств связи, синхронизированных по указанному сигналу маяка, о синхронизации по этому сигналу маяка, ретранслированному упомянутым устройством для ретрансляции.

15. Система по п.13 или 14, отличающаяся тем, что каждое устройство связи содержит средство для адаптации своего уровня мощности передачи согласно среде, в которой оно находится.

16. Система по п.13 или 14, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно устройство связи содержит средство для обнаружения того, что это устройство связи сменило среду.

17. Система по п.16, отличающаяся тем, что упомянутое внутреннее средство устройства связи, предназначенное для обнаружения того, что это устройство связи сменило среду, содержит средство для регулярного измерения уровня мощности сигнала маяка и средство для сравнения изменения указанного измеренного уровня мощности с заранее заданным высоким или низким порогом.

18. Способ ретрансляции сигнала маяка или сигнала трафика радиочастотной связи, установленной между устройствами связи, выполненными с возможностью перемещения из одной среды в другую, при этом указанные среды не позволяют радиоволнам, осуществляющим эту связь, распространяться из одной среды в другую без сильного затухания, каждое устройство связи выполнено с возможностью использования разнесенных антенн и в каждой среде помещена антенна, отличающийся тем, что способ включает шаг (100) приема по меньшей мере одной антенной сигнала маяка или сигнала трафика, шаг (200) генерации по принятому сигналу ретранслируемого сигнала и шаг (300) одновременной передачи каждой антенной ретранслируемого сигнала, при этом уровень мощности ретранслируемого сигнала, который передается в антенну, составляет долю от полного уровня мощности ретранслированного сигнала.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что доля от уровня мощности ретранслируемого сигнала, которая передается одной из антенн, выше долей от уровня мощности ретранслируемого сигнала, которые передаются другими антеннами.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что все доли от уровня мощности ретранслируемого сигнала, которые передаются упомянутыми другими антеннами, равны одной и той же величине (b).

21. Способ по любому из пп.18-20, отличающийся тем, что он включает шаг (400) определения среды, в которой находится устройство связи в начале передачи сигнала, принятого по меньшей мере одной из антенн.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что во время указанного шага (400) определения среды для каждой антенны измеряют уровень мощности принятого сигнала, измеренные таким образом уровни мощности сравнивают друг с другом, и среду, которая связана с антенной, для которой уровень мощности является самым высоким, определяют как среду, в которой находится указанное устройство связи.

23. Способ по п.21, отличающийся тем, что он включает шаг (500) отображения, во время которого отображают среду, в которой расположено каждое устройство связи.

24. Способ по п.21, отличающийся тем, что он включает шаг (600) обнаружения смены среды устройством связи.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что во время указанного шага обнаружения смены среды устройством связи определяют новую среду, в которой расположено указанное устройство связи, а затем сравнивают с ранее определенной средой, в которой находилось указанное устройство связи, при этом определяют, что указанное устройство связи сменило среду, если ранее определенная среда и заново определенная среда различны.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что он включает шаг (700) адаптации уровня мощности передачи упомянутого устройства связи, для которого определено, что оно сменило среду, при этом в течение этого шага уровень мощности самого сильного измеренного сигнала сравнивают с заранее заданной величиной (Тh) для адаптации уровня мощности передачи устройства связи в начале передачи принятого сигнала к новой среде, в которой находится упомянутое устройство связи.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что во время шага (700) адаптации уровня мощности передачи упомянутого устройства связи сигнал адаптации уровня мощности передачи, предпочтительно службы CLMS, принимают в приемной антенне этого устройства связи так, чтобы это устройство связи адаптировало свой уровень мощности передачи к новой среде, в которой оно находится.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что упомянутый сигнал адаптации уровня мощности передачи переносит значение уровня мощности передачи, который устройство связи должно впредь использовать в среде, в которой оно находится.

29. Способ по п.27, отличающийся тем, что упомянутый сигнал адаптации уровня мощности передачи переносит информацию, указывающую этому устройству связи, что это устройство связи должно адаптировать свой уровень мощности передачи, без задания этого нового уровня мощности.

30. Способ по п.24, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из указанных устройств связи, называемое базой, передает сигнал маяка, при этом способ включает шаг (800) уведомления устройств связи, синхронизированных по указанному сигналу маяка, передаваемому базой, о необходимости синхронизации по ретранслированному сигналу маяка, когда обнаружено, что указанная база сменила среду.

31. Машиночитаемый носитель информации, содержащий команды для осуществления способа по любому из пп.18-30 при их загрузке в устройство для ретрансляции по любому из пп.1-12 и выполнении в нем.