Система радиосвязи Российский патент 2024 года по МПК H04Q5/00 

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано для организации систем связи в полевых условиях.

Из уровня техники известен «Мобильный терминал универсального доступа (шлюза)», который выполнен из приемопередающей радиостанции стандарта TETRA, приемопередающего устройства стандарта GSM, адаптера беспроводной связи терминалов TETRA с устройством стандарта GSM по беспроводному протоколу Bluetooth (RU 115596, H04Q 5/00, опубл. 27.04.2012). Недостатком данного технического решения является ограниченный радиус действия базовых станций стандарта TETRA - на практике порядка 30 км.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является организация радиосвязи между двумя разнесенными друг от друга группами портативных ручных раций УКВ диапазона за счет организации приема-передачи звукового сообщения по GSM сетям которые в свою очередь имеют больший охват покрытия.

Техническим результатом является увеличение зоны покрытия группы пользователей портативных ручных раций за счет организации звукового канала между стационарной радиостанцией и GSM модулем, GSM модуль способствует приему-передаче звукового сообщения между разнесенными друг от друга стационарными радиостанциями по GSM сетям.

Технический результат достигается за счет того, что система радиосвязи содержит два блока мобильного радиоретранслятора идентичных друг другу, связь между которыми осуществляется по GSM сетям, при этом каждый блок мобильного радиоретранслятора состоит из:

стационарной радиостанции,

GSM модуля, обеспечивающего сотовой связью стационарную радиостанцию,

контроллера управления, выполняющего функцию автоматической организации связи между разнесенными друг от друга блоками мобильного радиоретранслятора и коммутации тангенты стационарной радиостанции для передачи звукового сообщения портативным ручным радиостанциям,

световой индикации качества GSM связи,

коммутатора тангенты стационарной радиостанции,

световой индикации установленной связи между блоками мобильного радиоретранслятора.

При этом каждый блок мобильного радиоретранслятора, осуществляет связь в УКВ диапазоне со своей группой портативных раций.

Единственное отличие блока А мобильного радиоретранслятора от блока Б мобильного радиоретранслятора заключается в том, что блок А мобильного радиоретранслятора имеет функцию вызова, а блок Б мобильного радиоретранслятора имеет функцию ответа на входящий вызов.

В качестве приемо-передающего устройства между GSM модулем и портативными ручными рациями используется стационарная радиостанция.

В качестве коммутации тангенты стационарной радиостанции блока мобильного ретранслятора используется реле.

Два разнесенных друг от друга блока (А, Б фиг. 2) мобильного радиоретранслятора, связываются друг с другом GSM сетью. Для автоматической организации GSM связи между блоками мобильного радиоретранслятора и управления процесса коммутации используется аппаратно-программируемый контроллер «Arduino nano».

В результате использования заявляемой системы радиосвязи зона покрытия радиосвязи группы пользователей портативных ручных раций увеличивается до зоны покрытия действующей сотовой связи.

Устройство поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 - структурная схема блока мобильного радиоретранслятора;

на фиг. 2 - организация GSM связи между мобильными разнесенных друг от друга блоками радиоретрансляторов и УКВ связи между стационарной радиостанцией и группой портативных ручных раций;

на фиг. 3 - принципиальная схема блока мобильного радиоретранслятора;

на фиг. 4 - организация звукового канала между стационарной радиостанцией и GSM модулем;

на фиг. 5 - GSM модуль и контроллер управления с DC-DC преобразователем;

на фиг. 6 - общий вид блока мобильного радиоретранслятора.

При этом использованы следующие числовые обозначения позиций элементов:

1 - GSM модуль (sim 800),

2 - контроллер управления (аппаратно-программируемый контроллер Arduino nano)

3 - коммутатор,

4 - стационарная радиостанция,

5 - световая индикация качества связи,

6 - световая индикация коммутации между блоками радиоретрансляторов,

7 - группа портативных раций,

8 - DC-DC преобразователь,

9 - разъем для подключения тангенты и динамика стационарной радиостанции,

А, Б - блоки мобильного радиоретранслятора.

Система радиосвязи состоит из двух, территориально разнесенных блоков А, Б мобильного радиоретранслятора (фиг. 2), каждый из которых взаимодействует со своей группой 7А, 7Б портативных раций по УКВ-диапазону, а связь между блоками А, Б мобильного радиоретранслятора осуществляется посредством GSM-модулей 1.

Каждый блок А, Б мобильного радиоретранслятора состоит из GSM модуля 1, обеспечивающего сотовой связью разнесенные друг от друга блоки А, Б мобильного радиоретранслятора, контроллера 2 управления блока мобильного радиоретранслятора, коммутатора 3, стационарной радиостанции 4, световой индикации 5 качества связи и световой индикации 6 установленной связи между блоками А, Б мобильного радиоретранслятора (фиг. 2).

Контроллер 2 управления блока А мобильного радиоретранслятора выполнен на базе аппаратно-программируемого контроллера «Arduino nano» и отвечает за автоматический набор номера, привязанного к GSM модулю 1 блока Б мобильного радиоретранслятора, коммутацию 3 тангенты стационарной радиостанции 4, управление световой индикацией 5 качества GSM связи и световой индикации 6 установленной связи между блоками А, Б мобильного радиоретранслятора (фиг. 2).

GSM модуль 1 обеспечивает сотовой GSM связью блоки А, Б мобильного ретранслятора (фиг. 2). Стационарная радиостанция 4 предназначена обеспечивать радиосвязь с группой 7 пользователей портативных раций, входящих в зону связи стационарной радиостанции 4 (фиг. 2).

Каждый блок А, Б мобильного радиоретранслятора оснащен светодиодной индикацией качества GSM связи для выбора наилучшего места установки блока мобильного радиоретранслятора. Индикация 5 качества GSM связи выполнена из трех светодиодов: красного, желтого и зеленого цвета. Каждый цвет характеризует уровень связи: красный светодиод - неустойчивый сигнал GSM связи, желтый светодиод - устойчивый сигнал GSM связи, зеленый светодиод - наилучший сигнал GSM связи.

Индикация 6 установленной связи между блоками А, Б мобильного радиоретранслятора состоит из двух светодиодов: красного и зеленого цвета, где красный цвет характеризует отсутствие связи с удаленным блоком мобильного радиоретранслятора, а зеленый цвет характеризует наличие установленной связи между блоками мобильных радиоретрансляторов А, Б.

Работает устройство следующим образом.

Два территориально разнесенных друг от друга блока А, Б мобильного радиоретранслятора, связываются друг с другом GSM сетью. Для автоматической организации GSM связи между блоками мобильного радиоретранслятора и управления процесса коммутации используется аппаратно-программируемый контроллер «Arduino nano».

Различие в принципе работы блока А мобильного радиоретранслятора от блока Б мобильного радиоретранслятора заключается в том, что блок А мобильного радиоретранслятора имеет функцию вызова, а блок Б имеет функцию ответа на входящий вызов.

При включении блока А мобильного радиоретранслятора аппаратно-программируемый контроллер 2 «Arduino nano», к которому подключен GSM модуль 1 (фиг. 2), задает команду вызова GSM модулю 1 (фиг. 2) на номер, прописанный в программном коде программируемого контроллера 2 «Arduino nano» блока А мобильного радиоретранслятора. При неудачной попытке вызова блока Б мобильного радиоретранслятора аппаратно-программируемый контроллер 2 «Arduino nano» через 30 секунд задает новую команду вызова GSM модулю 1 (фиг.2). Цикл вызова будет продолжаться до тех пор, пока не установится связь между блоками А, Б мобильного радиоретранслятора. В остальном принцип работы блока А мобильного радиоретранслятора аналогичен блоку мобильного радиоретранслятора Б.

GSM модуль 1 каждого из блоков А и Б мобильного радиоретранслятора имеют выход для динамика и вход для микрофона. Соединив динамик стационарной радиостанции 4, с входом микрофона GSM модуля 1, и выход динамика GSM модуля 1, с входом микрофона стационарной радиостанции 4, создается звуковой канал (фиг. 4).

При передаче звукового сообщения с портативной ручной рации, находящейся в группе блока А мобильного радиоретранслятора (фиг. 2), звуковое сообщение воспроизведется динамиком стационарной радиостанции 4А. Звуковое сообщение от динамика стационарной радиостанции 4А перенаправляется на вход микрофона GSM модуля 1A, a GSM модуль 1А в свою очередь по мобильной GSM сети в реальном времени передает звуковое сообщение на GSM модуль 1Б блока Б мобильного радиоретранслятора, GSM модуль 1Б воспроизводит звуковое сообщение по динамику GSM модуля 1Б. Динамик GSM модуля 1Б соединен с входом микрофона стационарной радиостанции 4Б (фиг. 4).

Для передачи звукового сообщения от блока мобильного радиоретранслятора по стационарной радиостанции к соответствующей группе портативных ручных раций 7 (абонентам) используется коммутатор 3, состоящий из одного реле, и управляемый аппаратно-программируемым контроллером 2 «Arduino nano». Реле, подключенное к аппаратно-программируемому контроллеру 3Б «Arduino nano», коммутирует тангенту стационарной радиостанции 4Б, открывая звукозаписывающий канал стационарной радиостанции 4Б, по которому проходит звуковое сообщение и передается следующей группе портативных ручных раций 7Б (абонентов). Аппаратно-программируемый контроллер 2 «Arduino папо», имеет шесть аналоговых входов. К одному из аналоговых входов подключают выход динамика GSM модуля 1 (фиг. 3). А к одному из выходов аппаратно-программируемого контроллера «Arduino nano» подключают реле с функцией коммутации контактов.

Алгоритм работы коммутации тангенты аппаратно-программируемого контроллера 2 «Arduino nano» заключается в следующем. Если значение входного сигнала от динамика GSM модуля к аналоговому входу «АО» аппаратно-программируемого контроллера «Arduino nano» выше запрограммированного уровня, то аппаратно-программируемый контроллер «Arduino nano» подаст на цифровой выход «13» (фиг. 3) напряжение 5 V. Реле подключенное к цифровому выходу «13» аппаратно-программируемого контроллера «Arduino nano» (фиг. 3) замыкает контакты тангенты стационарной радиостанции 4, открывая звукозаписывающий режим, и все, что воспроизводится динамиком GSM модуля 1Б, будет воспроизводиться стационарной радиостанцией 4Б, тем самым ретранслируя звуковое сообщение всем абонентам группы 7 блока Б мобильного радиоретранслятора. Принципиальная схема мобильного радиоретранслятора изображена на (фиг. 3).

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано для организации систем связи в полевых условиях. Техническим результатом является увеличение зоны покрытия группы пользователей портативных ручных раций за счет организации звукового канала между стационарной радиостанцией и GSM-модулем, GSM-модуль обеспечивает прием-передачу звукового сообщения между разнесенными друг от друга стационарными радиостанциями по GSM-сетям. Система радиосвязи содержит два блока радиоретранслятора, каждый из которых осуществляет связь со своей группой портативных раций по УКВ-диапазону, каждый блок радиоретранслятора содержит GSM-модуль, контроллер управления, коммутатор тангенты, стационарную радиостанцию, световую индикацию качества связи и световую индикацию установленной связи между блоками радиоретранслятора, причем связь между блоками радиоретранслятора осуществляется посредством GSM-модулей, а стационарная радиостанция дополнительно выполняет функцию приемопередающего устройства между GSM-модулем блока радиоретранслятора и связанной с ним группой портативных раций. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система радиосвязи, содержащая два блока радиоретранслятора, каждый из которых осуществляет связь со своей группой портативных раций в УКВ-диапазоне, каждый блок радиоретранслятора содержит GSM-модуль, контроллер управления, коммутатор тангенты, стационарную радиостанцию, световую индикацию качества связи и световую индикацию установленной связи между блоками радиоретранслятора, отличающаяся тем, что связь между блоками радиоретранслятора осуществляется посредством GSM-модулей, а стационарная радиостанция дополнительно выполняет функцию приемопередающего устройства между GSM-модулем блока радиоретранслятора и связанной с ним группой портативных раций.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер управления радиоретранслятора выполнен на базе аппаратно-программируемого контроллера «Arduino nano» с возможностью автоматической организации GSM-связи между блоками радиоретранслятора и управления процессом коммутации путем набора номера привязанного к GSM-модулю блока радиоретранслятора.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что световая индикация качества GSM-связи выполнена из светодиодов красного, желтого и зеленого цвета.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что световая индикация установленной связи между блоками радиоретранслятора состоит из светодиодов красного и зеленого цвета.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве коммутатора тангенты стационарной радиостанции блока ретранслятора используется реле.