RU2302697C2 - Method and device for radio communications - Google Patents
Method and device for radio communications Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302697C2 RU2302697C2 RU2005114592/09A RU2005114592A RU2302697C2 RU 2302697 C2 RU2302697 C2 RU 2302697C2 RU 2005114592/09 A RU2005114592/09 A RU 2005114592/09A RU 2005114592 A RU2005114592 A RU 2005114592A RU 2302697 C2 RU2302697 C2 RU 2302697C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- antenna
- station
- slave
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для защиты системы связи от организованных, преднамеренных радиопомех при работе этих систем в условиях превосходящих по уровню помех и различия в пространственном распространении рабочих сигналов и помех.The invention relates to radio communications and can be used to protect a communication system from organized, deliberate radio interference during operation of these systems under conditions that exceed the level of interference and differences in the spatial distribution of working signals and interference.
Близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ защиты системы связи от помех, основанный на использовании пространственной селекции сигналов в жесткой радиальной структуре сети связи. Передаваемый антенной центральной станции информационный сигнал принимается, например, антенной любой ведомой станции, удаленной на расстояние R в группировке станций. Обработанное сообщение ведомой станции через антенну излучается в направлении центральной станции. Антенна ведомой станции ориентирована жестко в радиальном направлении на центральную станцию. Обмен информацией между центральной и ведомой станциями в прямом и обратном направлениях возможен в том случае, если отношение сигнал/шум на выходе приемника равно нормированному значению или больше его. Принятый антенной центральной станции сигнал через коммутатор направления связи подается на вход приемника-возбудителя, обрабатывается в приемнике и выдается разрешение в блок управления для формирования управляющего сигнала для блока ориентации антенны, который изменяет положение диаграммы направленности антенны в направлении антенны другой ведомой станции. Сигнал из приемника-возбудителя также подается в блок ввода-вывода информации, который формирует команды для возбудителя, сигнал сообщения усиливается усилителем мощности и через блок коммутации направления связи передается на антенну, которая излучает его в направлении ведомой станции. После обмена информацией одной из ведомых станций формируется аналогично управляющий сигнал для последующей переориентации антенны центральной станции и работы с последующими ведомыми станциями.Close to the invention in technical essence and the achieved result is a method of protecting a communication system from interference, based on the use of spatial signal selection in the rigid radial structure of the communication network. The information signal transmitted by the antenna of the central station is received, for example, by the antenna of any slave station remote by a distance R in the grouping of stations. The processed message of the slave station is transmitted through the antenna towards the central station. The antenna of the slave station is oriented radially rigidly to the central station. Information exchange between the central and slave stations in the forward and reverse directions is possible if the signal-to-noise ratio at the receiver output is equal to or higher than the normalized value. The signal received by the antenna of the central station through the communication direction switch is fed to the input of the exciter-receiver, processed in the receiver, and a permit is issued to the control unit to generate a control signal for the antenna orientation unit, which changes the position of the antenna radiation pattern in the direction of the antenna of another slave station. The signal from the receiver-exciter is also fed to the information input / output unit, which generates commands for the exciter, the message signal is amplified by a power amplifier and transmitted through the switching unit of the communication direction to the antenna, which emits it in the direction of the slave station. After the exchange of information by one of the slave stations, a control signal is generated similarly for subsequent reorientation of the antenna of the central station and work with subsequent slave stations.
К недостаткам аналога следует отнести то, что при появлении организованной широкополосной помехи, перекрывающей полосу частот системы и находящейся в направлении главных лепестков диаграмм направленности антенны центральной станции и любой из ведомых станций при жесткой радиальной ориентации антенн, система связи не обеспечивает возможности осуществления выборки свободного от помех радиоканала. В данной системе способ защиты от превосходящих по уровню помех для случая доставки быстростареющей информации оказывается недостаточным и малоэффективным [1].The disadvantages of the analogue include the fact that when organized broadband interference occurs that overlaps the system bandwidth and is in the direction of the main lobes of the antenna patterns of the central station and any of the slave stations with a rigid radial orientation of the antennas, the communication system does not provide the possibility of sampling free from interference radio channel. In this system, the method of protection against superior interference in the case of delivery of rapidly aging information is insufficient and ineffective [1].
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ радиосвязи и устройство для его осуществления [2]. Способ заключается в том, что на передающей стороне наводят диаграмму направленности антенны на диаграмму направленности антенны приемной стороны и передают сигналы при измеренном на приемной стороне нормированном отношении сигнал/помеха, затем на передающей стороне измеряют уровень помех, приходящих с направления приемной стороны, и при наличии организованной помехи измеряют азимут на источник помех, выбирают маршрут ретрансляции и изменяют положение диаграммы направленности антенны передающей и положение диаграммы направленности антенны приемной стороны в соответствии с выбранным маршрутом.Closest to the claimed invention is a method of radio communication and a device for its implementation [2]. The method consists in the fact that on the transmitting side the antenna pattern is directed to the antenna pattern of the receiving side and signals are transmitted at the normalized signal / noise ratio measured on the receiving side, then the level of interference coming from the receiving side is measured on the transmitting side, and if there is organized interference measure the azimuth of the interference source, select the relay route and change the position of the transmitting antenna pattern and the position of the radiation pattern and receiving side antennas according to the selected route.
К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:
- снижение помехоустойчивости передачи данных при появлении нового источника помех в моменты времени, когда вторая антенна находится в режиме поиска и не закончен цикл обзора в пределах 0...360°;- reduction of noise immunity of data transmission when a new source of interference appears at times when the second antenna is in search mode and the review cycle is not completed within 0 ... 360 °;
- отсутствие постоянного взаимного слежения за положением в пространстве диаграмм направленности антенн центральной и ведомых станций при их относительном перемещении;- the lack of constant mutual monitoring of the position in space of the radiation patterns of the antennas of the central and slave stations during their relative movement;
- невозможность организации обмена данными при выходе ведомой станции за пределы зоны устойчивой радиосвязи (зоны, в которой обеспечивается передача информации с требуемым качеством);- the impossibility of organizing data exchange when the slave station leaves the stable radio communication zone (the zone in which information is transmitted with the required quality);
- диаграммы направленности антенн управляются только по азимуту, что снижает получаемый эффект.- antenna patterns are controlled only in azimuth, which reduces the resulting effect.
Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение помехозащищенности передачи информации с требуемым качеством и минимальными потерями времени.The main task to be solved by the claimed invention is directed is to increase the noise immunity of information transmission with the required quality and minimal loss of time.
Указанный технический результат достигается тем, что в способ радиосвязи, заключающийся в том, что на передающей стороне наводят диаграмму направленности антенны на диаграмму направленности антенны приемной стороны и передают сигналы при измеренном на приемной стороне нормированном отношении сигнал/помеха, на передающей стороне измеряют уровень помех, приходящих с направления приемной стороны, и при наличии организованной помехи измеряют азимут на источник помех, выбирают маршрут ретрансляции и изменяют положение диаграммы направленности антенны передающей и положение диаграммы направленности антенны приемной стороны в соответствии с выбранным маршрутом, введены операции, в результате которых определяют в заданный момент времени текущее местоположение и параметры движения источника помех, центральной и ведомых станций, вычисляют экстраполяционные точки нахождения соответствующих станций во время планируемого сеанса связи, осуществляют взаимное наведение центров диаграмм направленности антенн центральной и первой (в порядке обслуживания) ведомой станции и слежение за ними во время движения, проводят обмен данными между соответствующими станциями, затем после получения подтверждения о приеме эту процедуру повторяют со второй ведомой станцией и так далее, при совпадении направления на i-ю ведомую станцию с направлением на источник помех вычисляют оптимальный маршрут передачи данных на i-ю ведомую станцию через другие ведомые станции, работающие в режиме ретрансляции, причем центральная и выбранные для ретрансляции ведомые станции осуществляют взаимное наведение центров диаграмм направленности антенн и слежение за ними во время движения.The specified technical result is achieved by the fact that in the radio communication method, namely, on the transmitting side, an antenna pattern is directed to the antenna pattern of the receiving side and signals are transmitted when the normalized signal / noise ratio is measured on the receiving side, the noise level is measured on the transmitting side, coming from the direction of the receiving side, and in the presence of organized interference, measure the azimuth to the source of interference, select the relay route and change the position of the direction diagram of the transmitting antenna and the position of the antenna pattern of the receiving side in accordance with the selected route, operations have been introduced, which determine the current location and motion parameters of the interference source, central and slave stations at a given point in time, calculate the extrapolation points of the corresponding stations during the planned session communication, carry out the mutual guidance of the centers of the antenna patterns of the central and first (in the order of service) slave station and lying behind them while driving, exchange data between the respective stations, then after receiving confirmation of receipt, this procedure is repeated with the second slave station and so on, if the direction to the i-th slave station coincides with the direction to the interference source, the optimal data transfer route is calculated to the i-th slave station through other slave stations operating in the relay mode, and the central and slave stations selected for relay carry out mutual guidance of the centers of the diagrams directed antennas and tracking them while driving.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для радиосвязи, реализующем предлагаемый способ и содержащем (n+1) станцию, одна из которых определена заранее в качестве центральной, а остальные являются ведомыми, причем каждая станция содержит направленную антенну и последовательно соединенные коммутатор направления связи, приемник-возбудитель, блок ввода-вывода информации и блок управления, второй вход коммутатора направления связи соединен с выходом усилителя мощности, третий вход и второй выход коммутатора направления связи соединены соответственно с вторым выходом блока управления и первым входом направленной антенны, первый вход усилителя мощности соединен с третьим выходом приемника-возбудителя, четвертый выход которого соединен с вторым входом блока управления, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторыми входами приемника-возбудителя, блока ввода-вывода информации и усилителя мощности, второй выход блока ввода-вывода информации соединен с третьим входом приемника-возбудителя, пространственно-временной измеритель, первый вход которого соединен с третьим выходом приемника-возбудителя, второй вход - с пятым выходом блока управления, первый и второй выходы пространственно-временного измерителя соединены соответственно с вторым входом направленной антенны и третьим входом блока ввода-вывода информации, причем пространственно-временной измеритель содержит последовательно соединенные блок ориентации антенн, антенну, последовательно соединенные измеритель уровня радиопомех, измеритель азимута на источник помех и блок вычисления, причем второй выход измерителя уровня радиопомех соединен с вторым входом блока вычисления, третий вход которого является первым входом пространственно-временного измерителя, вторым входом, первым и вторым выходами которого являются соответственно вход и второй выход блока ориентации антенн и выход блока вычисления, каждая станция дополнительно содержит приемник глобальной навигационной спутниковой системы, подключенный к четвертому входу блока вычисления, второй и третий коммутаторы, причем первый и второй входы второго коммутатора соединены с выходом направленной антенны и с пятым выходом блока управления, а его выход - с четвертым входом коммутатора направления связи, второй выход коммутатора направления связи подключен также к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого подключен к выходу антенны, второй выход его соединен с входом измерителя уровня радиопомех, пятый выход блока управления подключен к управляющему входу второго коммутатора, шестой выход - к управляющему входу третьего коммутатора, седьмой выход - к входу направленной антенны, восьмой выход - к входу антенны пространственно-временного измерителя, второй выход блока вычисления соединен с третьим входом блока управления, антенна соединена двухсторонними связями через последовательно соединенные i-ю, ..., (n-i)-ю ведомые станции с первой (по времени обмена данными) ведомой станцией.The specified technical result is achieved by the fact that in a radio communication device that implements the proposed method and contains (n + 1) station, one of which is defined in advance as central, and the rest are slaves, each station containing a directional antenna and a communication direction switch , receiver-exciter, information input-output unit and control unit, the second input of the communication direction switch is connected to the output of the power amplifier, the third input and the second output of the switch direction communication lines are connected respectively to the second output of the control unit and the first input of the directional antenna, the first input of the power amplifier is connected to the third output of the receiver-exciter, the fourth output of which is connected to the second input of the control unit, the second, third and fourth outputs of which are connected respectively to the second inputs of the receiver -exciter, information input-output unit and power amplifier, the second output of the information input-output unit is connected to the third input of the pathogen receiver, space-time a meter, the first input of which is connected to the third output of the exciter-receiver, the second input - with the fifth output of the control unit, the first and second outputs of the space-time meter are connected respectively to the second input of the directional antenna and the third input of the information input-output unit, and the space-time the meter comprises a series-connected antenna orientation unit, an antenna, a series-connected radio noise level meter, an interference source azimuth meter and a calculation unit, the second output of the radio noise level meter is connected to the second input of the calculation unit, the third input of which is the first input of the space-time meter, the second input, the first and second outputs of which are the input and second output of the antenna orientation unit and the output of the calculation unit, each station further comprises a receiver global navigation satellite system connected to the fourth input of the computing unit, the second and third switches, the first and second inputs of the second switch being connected inens with the directional antenna output and with the fifth output of the control unit, and its output with the fourth input of the communication direction switch, the second output of the communication direction switch is also connected to the first input of the third switch, the second input of which is connected to the antenna output, its second output is connected to the input radio noise level meter, the fifth output of the control unit is connected to the control input of the second switch, the sixth output is to the control input of the third switch, the seventh output is to the input of the directional antenna, the eighth the course is to the antenna input of the space-time meter, the second output of the calculation unit is connected to the third input of the control unit, the antenna is connected by two-way communications through the i-th, ..., (ni) -th slave stations connected to the first (by time of data exchange) ) slave station.
Предлагаемый способ реализуется в устройстве, представленном на фигуре.The proposed method is implemented in the device shown in the figure.
Устройство содержит станцию 13, определенную заранее в качестве центральной, первую (по времени обмена данными) 14, i-ю 15, ..., (n-i)-ю 16 ведомые станции. Каждая станция содержит блок 1 управления, усилитель 2 мощности, приемник-возбудитель 3, коммутатор 4 направления связи, направленную антенну 5, блок 6 ввода-вывода информации, пространственно-временной измеритель 7, состоящий из антенны 8, измерителя 9 уровня радиопомех, измерителя 10 азимута на источник помех, блока 11 вычисления и блока 12 ориентации антенн, а также второй 17 и третий 18 коммутаторы, приемник 19 глобальной навигационной спутниковой системы.The device contains a station 13, defined in advance as the central one, the first (by the time of data exchange) 14, i-th 15, ..., (n-i) -16 slave stations. Each station contains a control unit 1, a power amplifier 2, an exciter-receiver 3, a communication direction switch 4, a directional antenna 5, an information input / output unit 6, a space-time meter 7, consisting of an antenna 8, a radio noise level meter 9, a meter 10 azimuth to the interference source, the calculation unit 11 and the antenna orientation unit 12, as well as the second 17 and third 18 switches, the receiver 19 of the global navigation satellite system.
Сущность способа радиосвязи заключается в следующем. В радиостанции 13 при передаче наводят диаграмму направленности антенны 5 на диаграмму направленности антенны 5 приемной стороны, например, радиостанции 14 и передают сигналы. При этом измеряют на приемной стороне величину нормированного отношения сигнал/помеха и на передающей стороне измеряют уровень помех, приходящих с направления приемной стороны. При наличии организованной помехи измеряют азимут на источник помех, выбирают маршрут ретрансляции данных к радиостанции 14, например через радиостанции 15, ..., 16, и изменяют положения диаграмм направленности антенны 5 передающей и антенны 5 приемной стороны в соответствии с выбранным маршрутом. За счет операций над сигналами глобальной навигационной спутниковой системы, в результате которых определяют в заданный момент времени текущее местоположение и параметры движения источника помех, центральной и ведомых станций, вычисляют экстраполяционные точки нахождения соответствующих станций во время планируемого сеанса связи. Затем осуществляют взаимное наведение центров диаграмм направленности антенн 5 центральной 13 и первой (в порядке обслуживания) ведомой станции 14 и их взаимное слежение во время движения, слежение за положением центральной станции 13 всеми остальными радиостанциями. После взаимного наведения проводят обмен данными между соответствующими станциями. После получения подтверждения о приеме эту процедуру повторяют со второй ведомой станцией и так далее. При совпадении направления на i-ю ведомую станцию 15 с направлением на источник помех вычисляют оптимальный маршрут передачи данных на i-ю ведомую станцию 15 через другие ведомые станции, работающие в режиме ретрансляции, причем центральная 13 и выбранные для ретрансляции ведомые станции осуществляют взаимное наведение центров диаграмм направленности антенн 5 и слежение за ними во время движения.The essence of the method of radio communication is as follows. In the radio station 13 during transmission, direct the radiation pattern of the antenna 5 to the radiation pattern of the antenna 5 of the receiving side, for example, the radio station 14 and transmit signals. In this case, the normalized signal-to-noise ratio is measured on the receiving side and the level of interference coming from the receiving side is measured on the transmitting side. In the presence of organized interference, the azimuth to the interference source is measured, the data relay route to the radio station 14 is selected, for example, via the radio stations 15, ..., 16, and the radiation patterns of the transmitting antenna 5 and the receiving side antenna 5 are changed in accordance with the selected route. Due to operations on the signals of the global navigation satellite system, as a result of which the current location and motion parameters of the interference source, central and slave stations are determined at a given point in time, extrapolation points of location of the corresponding stations during the planned communication session are calculated. Then, the centers of the radiation patterns of the antennas 5 of the central 13 and the first (in the order of service) slave station 14 are mutually guided and tracked together during movement, and the position of the central station 13 is monitored by all other radio stations. After mutual guidance, data is exchanged between the respective stations. After receiving confirmation of receipt, this procedure is repeated with the second slave station and so on. If the direction to the i-th slave station 15 coincides with the direction to the interference source, the optimal data transmission route to the i-th slave station 15 is calculated through other slave stations operating in relay mode, and the central 13 and the slave stations selected for relay carry out mutual guidance of the centers radiation patterns of antennas 5 and tracking them while moving.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Центральная станция 13 и ведомые станции 14, 15, 16 (на фигуре показаны только 3) располагаются на расстоянии R друг от друга, равном реальному расстоянию для дуплексной передачи сообщений туда и обратно с требуемым качеством и минимальными потерями времени. Направленная антенна 5 центральной станции 13 и направленная антенна 5 ведомой станции ориентируются в пространстве максимумами диаграмм направленности друг на друга с помощью блока 12 ориентации антенн и блока 1 управления, а антенна 8 находится в движении в режиме поиска помех в пределах 0...360°. При отсутствии радиопомех центральная станция 13 поочередно в прямом и обратном радиальном направлениях производит обмен сообщениями (информацией) со всеми ведомыми станциями. При этом антенна 8 принимает сигналы фоновой обстановки в пределах 0...360°, направляет их в измеритель 9 уровня радиопомех, который измеряет уровни фона и передает их значения в блок 11 вычисления для обработки и хранения в памяти устройства. Одновременно сигналы с выхода антенны 8 через измеритель 9 уровня радиопомех поступают в измеритель 10 азимута на источник помех, с помощью которого определяют местоположение источника помех в пространстве. Аппаратура связи системы работает в соответствии со схемой организации связи в заданном режиме, обеспечивая устойчивую связь между станциями. Каждая ведомая станция в сеансе связи с центральной станцией 13 передает свои координаты и параметры движения, привязанные к реальному времени. Для этого данные с приемника 19 глобальной навигационной спутниковой системы снимаются и обрабатываются в блоке 11 вычисления. При слежении за положением ведомых станций и источника помех в блоке 11 вычисления применяется метод экстраполяции, позволяющий направить оси диаграмм направленности антенн 5 в район расположения выбранной ведомой станции в момент сеанса связи. При передаче приоритетной информации и ретрансляции данных одновременно могут быть использованы два радиоканала связи: прямой - с центральной станции 13 на выбранную ведомую и по маршруту ретрансляции данных через ведомые станции. На ведомой станции в этом случае в блоке 11 вычисления менее достоверная информация отбрасывается.The central station 13 and the slave stations 14, 15, 16 (only 3 are shown in the figure) are located at a distance R from each other, equal to the actual distance for duplex transmission of messages back and forth with the required quality and minimal loss of time. The directional antenna 5 of the central station 13 and the directional antenna 5 of the slave station are oriented in space by the maxima of the radiation patterns at each other using the antenna orientation unit 12 and the control unit 1, and the antenna 8 is in motion in the interference search mode within 0 ... 360 ° . In the absence of radio interference, the central station 13 alternately in the forward and reverse radial directions exchanges messages (information) with all the slave stations. In this case, the antenna 8 receives background signals within the range of 0 ... 360 °, sends them to the radio noise level meter 9, which measures the background levels and transfers their values to the calculation unit 11 for processing and storage in the device memory. At the same time, the signals from the output of the antenna 8 through the radio noise level meter 9 enter the azimuth meter 10 to an interference source, with the help of which the location of the interference source in space is determined. The communication equipment of the system works in accordance with the communication organization scheme in a given mode, providing stable communication between stations. Each slave station in a communication session with the central station 13 transmits its coordinates and motion parameters, tied to real time. To do this, data from the receiver 19 of the global navigation satellite system is removed and processed in block 11 calculation. When tracking the position of the slave stations and the interference source, the extrapolation method is used in the calculation unit 11, which allows directing the axis of the antenna patterns 5 to the area of the selected slave station at the time of the communication session. When transmitting priority information and data relay, two radio channels of communication can be used simultaneously: direct - from the central station 13 to the selected slave and along the data relay route through the slave stations. In the slave station, in this case, in the calculation unit 11, less reliable information is discarded.
При появлении широкополосной организованной радиопомехи направленная антенна 5 и антенна 8 центральной станции 13 принимают ее и через коммутаторы 17 и 18 передают на вход измерителя 9 уровня радиопомех, который определяет уровень помехи в заданном направлении связи, передает ее значение на вход блока 11 вычисления и через коммутатор 4 направления связи - на вход приемника-возбудителя 3, в котором определяется величина отношения сигнал/помеха на выходе приемника-возбудителя 3 для блока 11 вычисления. В блоке 11 вычисления сравниваются значения отношений сигнал/помеха с заданным фиксированным нормированным отношением сигнал/помеха, оценивается отклонение отношения сигнал/помеха от заданного. Эти данные с привязкой к единому времени и координатам (местоположению) запоминаются для дальнейшего использования в процессе связи. Измеритель 10 азимута на источник помех по данным измерителя 9 уровня радиопомех определяет направление на источник помех и передает результаты измерений в блок 11 вычисления для обработки и хранения.When a broadband organized interference occurs, the directional antenna 5 and antenna 8 of the central station 13 receive it and, through the switches 17 and 18, transmit to the input of the radio interference level meter 9, which determines the level of interference in a given direction of communication, transfers its value to the input of calculation unit 11 and through the switch 4 directions of communication - to the input of the receiver-exciter 3, in which the signal-to-noise ratio at the output of the receiver-exciter 3 for the calculation unit 11 is determined. In block 11 of the calculation, the signal-to-noise ratio values are compared with a given fixed normalized signal-to-noise ratio, and the deviation of the signal-to-noise ratio from the given value is estimated. This data with reference to a single time and coordinates (location) is stored for further use in the communication process. The azimuth meter 10 to the interference source according to the radio noise level meter 9 determines the direction to the interference source and transmits the measurement results to the calculation unit 11 for processing and storage.
Если отношение сигнал/помеха остается равным нормированному отношению, то приемник-возбудитель 3 центральной станции 13 через блок 1 управления и блок 12 ориентации антенн выдает разрешение на переориентацию антенн 5 или 8 с одной ведомой станции на другую ведомую станцию. Приемник-возбудитель 3 ведомой станции после обмена сообщениями с центральной станцией 13 в данном случае устойчив к помехам. Если отношение сигнал/помеха на выходе приемника возбудителя 3 центральной станции 13 уменьшается под воздействием сигнала помехи ниже заданного уровня, то алгоритм работы устройства в данном направлении изменяется.If the signal-to-noise ratio remains equal to the normalized ratio, the exciter-receiver 3 of the central station 13, through the control unit 1 and the antenna orientation unit 12, issues permission to reorient the antennas 5 or 8 from one slave station to another slave station. The receiver-exciter 3 of the slave station after exchanging messages with the central station 13 in this case is resistant to interference. If the signal-to-noise ratio at the output of the receiver of the exciter 3 of the central station 13 decreases under the influence of an interference signal below a predetermined level, the algorithm of the device in this direction changes.
В этом случае приемник-возбудитель 3 считается неустойчивым к радиопомехам данной пары и не может использоваться для работы в системе связи группировки станций. Тогда в блоке 11 вычисления центральной станции 13 решается задача поиска оптимального маршрута связи с ведомыми станциями, в котором отношение сигнал/помеха на выходе приемника возбудителя 3 было бы выше нормированного отношения, на основе данных о координатах и параметрах движения центральной станции 13, n ведомых станций, а также источника помех. Координаты и параметры движения источника помех могут быть вычислены в блоке 11 вычисления, например, с помощью триангуляционного метода, при котором используются результаты измерений азимута на источник помех тремя и более станциями и их координаты на время измерения азимута. Далее блок 11 вычисления определяет оптимальные маршруты и очередность во времени доставки сообщений ведомым станциям через выбранные ведомые станции, электрические оси диаграмм направленности антенн 5 которых не совпадают с направлением на источник помех. Блок 11 вычисления через блок 6 ввода-вывода информации, блок 1 управления управляет коммутатором 4 направления связи и положением антенны 5 центральной станции 13 по угловым координатам. Так как центральная 13 и ведомые станции аналогичны по структуре, при отношении сигнал/помеха на выходе приемника-возбудителя 3 менее заданного с блока 11 вычисления через блок 1 управления на второй коммутатор 17 выдается команда, которая блокирует прием сообщений с направленной антенны 5. В то же время при вращении антенны 8 в ведомой станции анализируется не только уровень помех, но и направление на соседние ведомые станции, работающие в режиме обмена данными с центральной станцией 13. По принимаемым сообщениям в блоке 11 вычисления ведомой станции 14 определяются координаты и параметры движения других станций и к заданному моменту сеанса связи ось диаграммы направленности ее антенн 5 и 8 устанавливается в направлении (по азимуту и углу места) на центральную станцию 13 (источник сообщений). Аналогичным образом по принятым данным устанавливаются антенны 5 или 8 ведомых станций 15, ..., 16, работающих в режиме ретрансляции данных на станцию 14. Используя вычисленные блоком 11 вычисления центральной станции 13 данные об экстраполированном положении ведомых станций, можно определить маршрут для связи со станцией, находящейся за пределами радиогоризонта относительно центральной станции 13. После приема сообщения с соответствующих ведомых станций 14 (или 15) на центральную станцию 13 выдается подтверждение. Далее указанная процедура продолжается последовательно во времени.In this case, the receiver-exciter 3 is considered unstable to radio interference of this pair and cannot be used to work in the communication system of a grouping of stations. Then, in the calculation unit 11 of the central station 13, the problem of finding the optimal communication route with the slave stations is solved, in which the signal-to-noise ratio at the output of the exciter 3 receiver would be higher than the normalized ratio, based on the coordinates and motion parameters of the central station 13, n of the slave stations as well as a source of interference. The coordinates and parameters of the motion of the interference source can be calculated in block 11 of the calculation, for example, using the triangulation method, which uses the results of measurements of the azimuth of the interference source by three or more stations and their coordinates for the duration of the azimuth measurement. Next, the calculation unit 11 determines the optimal routes and the sequence in time of message delivery to the slave stations through the selected slave stations, the electric axes of the antenna patterns 5 of which do not coincide with the direction to the interference source. The calculation unit 11 through the information input-output unit 6, the control unit 1 controls the switch 4 of the communication direction and the position of the antenna 5 of the central station 13 in angular coordinates. Since the central 13 and slave stations are similar in structure, when the signal / noise ratio at the output of the exciter-receiver 3 is less than specified from the calculation unit 11, a command is issued to the second switch 17 through the control unit 1, which blocks the reception of messages from the directional antenna 5. At that at the same time, when the antenna 8 is rotated in the slave station, not only the interference level is analyzed, but also the direction to the neighboring slave stations operating in the data exchange mode with the central station 13. According to the received messages in the slave calculation unit 11 with Antium 14 and the coordinates of the motion parameters of other stations at a given moment and the communication session axis directivity pattern of its antenna 5 and 8 is set in a direction (azimuth and elevation) to the central station 13 (message source). Similarly, according to the received data, antennas 5 or 8 of the slave stations 15, ..., 16 are installed, operating in the mode of relaying data to station 14. Using the data on the extrapolated position of the slave stations calculated by block 11 of the central station 13, you can determine the route for communication with a station located outside the radio horizon relative to the central station 13. After receiving the message from the respective slave stations 14 (or 15), a confirmation is issued to the central station 13. Further, this procedure continues sequentially in time.
Таким образом, предложенный способ в сравнении со способом-аналогом по результату действия по защите системы связи от организованных, преднамеренных помех, превосходящих по уровню передаваемую информацию, позволяет сохранить устойчивость системы радиосвязи к радиопомехам за счет перехода от радиального способа передачи информации в группировке станций к радиально-круговому по маршруту с меньшими уровнями помех в радиоканалах с помощью ретрансляции данных через ведомые станции, положение которых в пространстве известно, благодаря обработке привязанных к единому времени данных с выхода приемника глобальной навигационной спутниковой системы.Thus, the proposed method in comparison with the analogue method according to the result of the action to protect the communication system from organized, deliberate interference that exceeds the level of transmitted information, allows you to maintain the stability of the radio communication system to radio interference due to the transition from a radial method of transmitting information in a grouping of stations to radially -circular route with lower levels of interference in the radio channels by relaying data through slave stations, whose position in space is known, thanks to rabotke attached to a common time data output from the receiver of the global navigation satellite system.
Использование предлагаемых способа и устройства для повышения помехозащищенности передачи информации на ведомые станции дает возможность рационально использовать радиочастотный спектр, выделенный для рассматриваемых сетей связи, и сократить число вводимых станций для покрытия определенных территориальных зон полезными сообщениями.Using the proposed method and device to increase the noise immunity of transmitting information to slave stations makes it possible to rationally use the radio frequency spectrum allocated for the communication networks in question and reduce the number of input stations to cover certain territorial zones with useful messages.
Блоки 1-16 - по назначению и структуре одинаковые с прототипом и известные на практике. Они могут быть реализованы на известных серийных элементах и узлах, например на приемопередатчиках, высокочастотных реле и т.п. Введенные блоки 17-19 могут быть реализованы на известных микросхемах и узлах. Функции блоков 6, 9-11 могут быть выполнены программно с помощью микроЭВМ.Blocks 1-16 - the purpose and structure are the same with the prototype and known in practice. They can be implemented on known serial elements and nodes, for example, transceivers, high-frequency relays, etc. The entered blocks 17-19 can be implemented on known microcircuits and nodes. The functions of blocks 6, 9-11 can be performed programmatically using a microcomputer.
К преимуществам заявляемого способа и реализующего его устройства следует отнести:The advantages of the proposed method and its implementing device should include:
- повышение помехозащищенности передачи данных за счет использования второй антенны центральной и ведомых станций, находящихся в зоне действия источника помех;- increase the noise immunity of data transmission through the use of a second antenna of the central and slave stations located in the area of the interference source;
- постоянное взаимное слежение за положением в пространстве диаграмм направленности антенн центральной и ведомых станций, а также за источником помех при их относительном перемещении;- constant mutual monitoring of the position in the space of the radiation patterns of the antennas of the central and slave stations, as well as the source of interference during their relative movement;
- организация обмена данными при выходе ведомой станции за пределы зоны устойчивой радиосвязи при использовании ведомых станций в качестве ретрансляторов;- organization of data exchange when the slave station leaves the stable radio communication zone when using the slave stations as repeaters;
- увеличение отношения сигнал/помеха за счет управления диаграммами направленности антенн не только по азимуту, но и по углу места.- an increase in the signal-to-noise ratio due to the control of antenna patterns not only in azimuth, but also in elevation.
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ №2195774, М. кл. Н04В 7/26, 2002.1. RF patent No. 2195774, M. cl. HB04 7/26, 2002.
2. Патент РФ №2037961, М. кл. Н04В 7/00, 2002 (Прототип).2. RF patent No. 2037961, M. cl. HB04 7/00, 2002 (Prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114592/09A RU2302697C2 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Method and device for radio communications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114592/09A RU2302697C2 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Method and device for radio communications |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005114592A RU2005114592A (en) | 2006-11-20 |
| RU2302697C2 true RU2302697C2 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=37501820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005114592/09A RU2302697C2 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Method and device for radio communications |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2302697C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450449C2 (en) * | 2007-07-19 | 2012-05-10 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) | Calculation of antenna weights based on capabilities to weaken noise by users |
| RU2452105C2 (en) * | 2008-02-05 | 2012-05-27 | Нокиа Сименс Нетуоркс Ой | Discontinuous transmission detection when positive acknowledgement/negative acknowledgement is transmitted with scheduling request |
| US8588694B2 (en) | 2007-07-19 | 2013-11-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Antenna weights calculation based on users' interference rejection capabilities |
| WO2014027921A1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Panov Vladimir Petrovich | Radio system |
-
2005
- 2005-05-13 RU RU2005114592/09A patent/RU2302697C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Радиотехнические системы. Под ред. КАЗАРИНОВА Ю.М. - М.: Высшая школа, 1990, с.181, 185-186, 310, 339, 473. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450449C2 (en) * | 2007-07-19 | 2012-05-10 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) | Calculation of antenna weights based on capabilities to weaken noise by users |
| US8588694B2 (en) | 2007-07-19 | 2013-11-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Antenna weights calculation based on users' interference rejection capabilities |
| RU2452105C2 (en) * | 2008-02-05 | 2012-05-27 | Нокиа Сименс Нетуоркс Ой | Discontinuous transmission detection when positive acknowledgement/negative acknowledgement is transmitted with scheduling request |
| WO2014027921A1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Panov Vladimir Petrovich | Radio system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005114592A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9596691B2 (en) | Method and system for utilizing smart antennas in establishing a backhaul network | |
| US8682265B2 (en) | Radio communication apparatus, radio network system, and data link construction method used for the same | |
| JP4624789B2 (en) | Systems and methods for multipath mitigation and signal-to-noise ratio improvement in time division multiple access (TDMA) location networks | |
| JP2019520555A (en) | Positioning system | |
| KR20030070808A (en) | Wireless communication apparatus | |
| US20090147767A1 (en) | System and method for locating a mobile node in a network | |
| RU2302697C2 (en) | Method and device for radio communications | |
| CN101366199A (en) | Radio communication device having improved radio adaptability | |
| US6985724B2 (en) | Device for transmitting data and control commands via radio connections in a distributed control system for one or more machines and/or processes | |
| Cheng et al. | A fast beam searching scheme in mmWave communications for high-speed trains | |
| CN105554842A (en) | Search method and search system for best communication location of multiple mobile relays | |
| GB2533876A (en) | Usage of beacon for location based security | |
| KR20180061078A (en) | System and method for estimating position of worker in indoor workspace based on server | |
| EP4221397A1 (en) | Working mode determination method and apparatus, and device and storage medium | |
| RU2516704C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| EA016000B1 (en) | Method and apparatus for linking mobile communication devices to wireless networks in underground edifices | |
| RU2427078C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| Yan et al. | The designing of indoor localization system based on self-organized WSN using PulsON UWB sensors | |
| EP3073795B1 (en) | Wireless conferencing system and method for configuring same | |
| RU2037961C1 (en) | Method for radio communication and device for implementation of said method | |
| Wu et al. | Joint Neighbor Discovery and Positioning for Unmanned Aerial Vehicle Networks | |
| RU2600941C1 (en) | Method for providing survivability of distributed user communication network | |
| RU2730184C1 (en) | Multi-position radar system | |
| RU2572521C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| KR102571735B1 (en) | mmWave wireless power transmission device using virtual data link channel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110514 |