SU1474860A1

SU1474860A1 - Система подвижной радиосв зи

Info

Publication number: SU1474860A1
Application number: SU874267855A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Трубин
Original assignee: Всесоюзный Заочный Электротехнический Институт Связи
Priority date: 1987-06-25
Filing date: 1987-06-25
Publication date: 1989-04-23

Abstract

Изобретение относитс к радиосв зи. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости. Система подвижной радиосв зи ориентирована на принципы делени территории обслуживани на несколько радиозон, в каждой из которых расположена базова станци (БС) 1, имеюща выход на ближайший коммутационный узел проводной телефонной сети. Кажда БС 1 осуществл ет в пределах зоны обслуживани радиосв зь с подвижными абонентскими станци ми (АС) 2 по N выделенным радиоканалам. Общее число каналов в системе, в которых может работать люба АС 2, равно L, пРичЕМ N≤L. Кажда БС 1 осуществл ет независимую обработку и формирование сигналов в каждом из N выделенных приемопередающих каналов. На каждой АС 2 осуществл етс настройка приемопередающего тракта поочередно на каждый из L КАНАлОВ СиСТЕМы. 9 ил.

Description

ты, преобразователь 8 групповой частоты , N передатчиков 9, N блоков 10 сопр жени , сумматор 11 передачи, антенный разделитель 12, усилитель 13 высокой частоты, преобразователь 14 35 частоты, демодул тор 15, первый усилитель 16 низкой частоты, первый детектор 17 служебных сигналов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, микротелефон 19, второй детектор 20 40 служебных сигналов, усилитель 21 мощности , сумматор 22, второй усилитель 23 низкой частоты, модул тор 24, умножитель 25 частоты, управл емый генератор 26, блок 27 управлени , циф- 45 роаналоговый преобразователь 28, управл емый блок 29 стабилизированных генераторов, N анализаторов 30 качества , N избирательных фильтров 31,

св зь с подвижными абонентскими стан ци ми (АС) 2 по N выделенным радиоканалам . Общее число каналов в системе , в которых может работать люба АС, равно L, причем .

Система работает следующим образом .

Кажда БС 1 осуществл ет независимую обработку и формирование сигналов в каждом из N выделенных приемопередающих каналов. По командам , поступающим из коммутационной части радиотелефонной сети через выходные линии БС, на вторых выходах блоков 10 сопр жени , соответствующих свободным каналам, формируютс низкочас тотные сигналы Канал свободен с частотой f t, которые поступают на соответствующие передатчики 9, где

N квадратичных детекторов 32, N лога- 50 они перенос тс по спектру и усилирифмических усилителей 33, N блоков 34 вычитани , N блоков 35 сравнени , N переключателей 36, N детекторов 37, N элементов 38 задержки, генератор 39 тактовых импульсов, первый 40 и второй 41 переключатели, первый 42 и второй 43 полосовые фильтры, первый 44 и второй 45 блоки возведени в квадрат, первый 46 и второй 47

св зь с подвижными абонентскими станци ми (АС) 2 по N выделенным радиоканалам . Общее число каналов в системе , в которых может работать люба АС, равно L, причем .

Система работает следующим образом .

Кажда БС 1 осуществл ет независимую обработку и формирование сигналов в каждом из N выделенных приемопередающих каналов. По командам , поступающим из коммутационной части радиотелефонной сети через выходные линии БС, на вторых выходах блоков 10 сопр жени , соответствующих свободным каналам, формируютс низкочастотные сигналы Канал свободен с частотой f t, которые поступают на соответствующие передатчики 9, где

ваютс по мощности и, пройд через первый сумматор 11 и антенный разделитель 6, излучаютс в эфир. Таким образом, каждый свободный канал от- мечаетс маркерным сигналом со стороны БС 1. На каждой АС 2 по разре- шающему сигналу с второго выхода формировател 53 управл емый блок стабилизированных генераторов 29 поочередно формирует на выходе сетку из L частот, поступающих на преобразо- ватель 14 частоты и модул тор 24, настраива таким образом приемопередающий тракт поочередно на каждый из L каналов системы. Прин тый с выхода антенного разделител 12 маркерный сигнал Канал свободен проходит через усилитель 13 высокой частоты и с выхода преобразовател -14 частоты, где переноситс в низкочастотную область спектра, поступает на демодул тор 15 и усилитель 16 низкой частоты , на выходе которого формируетс видеосигнал частотой f., с уровнем, достаточным дл его обнаружени первым детектором 17 служебных сигналов. Формирователь 53 управл ющих сигналов анализирует состо ние выхода пер вого детектора 17 и второго выхода блока 27 управлени .

В режиме дежурного приема, когда микротелефон 19 выключен, с второго выхода блока 27 управлени поступает сигнал, по которому формирователь 53 командой с второго выхода дает разрешение на блок 29 продолжить сканирование по всем частотным каналам системы . При сн тии абонентом микроте- лефонной трубки от блока 27 управлени на формирователь 53 -поступает сигнал, который при обнаружении в текущем канале маркерного сигнала первым детектором 17 позвол ет сформировать команду остановить блок 29 на данном канале. При этом с первЪго выхода формировател 53 через элемент ИЛИ 54 передаетс команда включени управл емого генератора 26, с выхода которого через сумматор 22, второй усилитель 23 низкой частоты, модул тор 24, умножитель 25, частоты и усилитель 21 мощности в эфир передаетс сигнал Зан тие канала (СЗК) частотой Јг. Таким образом, АС занимает свободный канал. Прин тый на БС через антенный разделитель 6 СЗК проходит через усилитель 7 высокой частоты и преобразователь 8 групповой частоты, выдел етс посредством преобразова тел 3 частоты в соответствующем приемном канале, каждый из которых настроен , на фиксированную частоту. После демодул ции и усилени соответствующими блоками 4 и 5 СЗК поступает в соответствующий анализатор 30 качества , где осуществл етс измерение отношени мощностей сигнала и помехи.

Мощность сигнала Рс измер етс при прохождении последовательной цепи, состо щей из избирательного фильтра 31, где осуществл етс фильтраци помех , квадратичного детектора 32 и логарифмического усилител 33, на выходе которого напр жение пропорционально величине lg Рсзк. Мощность помехи Р п в полосе речевого сигнала определ етс общей схемой, работающей независимо от сигналов взаимодействи проход щих по каналам. Дл этого генератор 39 тактовых импульсов поочередно подключает выходы усилителей 5 через первый переключатель 40 к схеме , работающей по принципу компенса- ции сигнальной составл ющей, котора может случайным образом из любого канала попасть на вход измерител Рп. На фиг.З показано спектральное распределение СЗК и помехи, имеющей равномерную спектральную плотность N0. Принцип измерени основан на выполнении следующих операций. Мощность помехи в полосе 4f p и if, определ етс соответственна, как

р., S sn(f)df MfP;

-ЯР

лЈ

(1)

(2)

РП1 Sn(f)df . 4f,

Поскольку Pc+n Pc + Pn, то

P , P - P с + п, 1 F по - PIM . (3)

Полага , что /If p d f f- d , можно оказать, что

Pnp P с + n, p - P c+n, i

d - 1

1 - rfx (Fc+n,p ctn)t

Выража отношение сигнал/помеха в децибаллах, получают (с точностью до

коэффициента пропорциональности) 1

d

lg p- lgPt- lg

hP

d- 1

+ lg(PCin p - P ,i).

(4)

5 5

0

Дл вычислени слагаемого в квадратных скобках измеритель Р „ содержит две нити. Сумма сигнала и помехи с выхода первого переключател 40 поочередно проходит через полосовые фильтры 42 и 43 с соответствующими полосами частот dfp и df-, далее через блоки -44 и 45 возведени в квадрат и интеграторы 46 и 47 поступает на блок 48 вычитани и логарифмический преобразователь 49. На выходе сумматора 50 образуетс суммарный. сигнал, определ емый величиной в

квадратных скобках выражени (4), так как с второго выхода формировател 51 опорных сигналов поступает сигнал, пропорциональный величине lg W/ 1) Результирующий сигнал через второй переключатель 41 подаетс дл запоминани на соответствующий блок выборки/хранени . Таким образом , к моменту прихода СЗК мощност помехи вл етс измеренной величиной и на выходе соответствующего блока 34 вычитани формируетс сигнал, пропорциональный lg(Pc/Pn ), который сравниваетс в блоке сравнени с установленным порогом, поступающим с первого выхода формировател 51 опорных сигналов. В случае превышени порога переключатель 36 замыкаетс и разрешает прохождение СЗК по своему третьему входу с выхода усилител 5 низкой частоты на соответствующий блок 10 сопр жени . После его обнаружени маркерный сигнал выключаетс и со стороны телефонной сети через блок 10 сопр жени поступает сигнал зуммера, который с помощью передающего тракта БС излучаетс в сторону АС. На АС прерывание маркерного сигнала Канал свободен фиксируетс формирователем 53, с второго выхода которого поступает потенциал, запрещающий смену частоты на выходе блока 29. Таким образом, при отношении сигнал/помеха, превышающем заданный порог, выбранный канал сохран етс и абонент, сн в микротелефонную трубку , может осуществить сеанс св зи. При этом от блока 27 управлени поступает в цифровой форме номер вызываемого абонента, который цифроана- логовым преобразователем 28 переводитс в форму, необходимую дл его модул ции и передачи в сторону БС. Прин тый на БС номер с выхода соответствующего усилител 5 непосредственно через переключатель 36 поступает на блок 10 сопр жени , где осуществл етс преобразование в цифровой вид и передача с выхода БС на коммутационное оборудование телефон- ной сети, после чего устанавливаетс оединение и начинаетс сеанс св зи. Если на выходе блока 34 вычитани БС сформированный сигнал ниже порогового значени , то пер включатель 36 остаетс разомкнутым дл прохождени СЗК, который при этом не может быть обнаружен в блоке сопр жени . Следо

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вательно, маркерный сигнал продолжает передаватьс в данном канале, который остаетс свободным. В этом случае на втором выходе формировател 53 формируетс разрешающий потенциал дл перестройки блока 29 на следующий частотный канал.

По окончании сеанса св зи в системе формируетс сигнал отбо , который поступает либо от АТС, либо со стороны телефонной сети. В первом случае сигнал отбо обнаруживаетс в соответствующем анализаторе 30 качества детектором 37 и одновременно проходит через переключатель 36 на блок 10 сопр жени и далее на выход БС. Через определенное врем , заданное элементом 38 задержки, выходным сигналом последнего переключатель 36 устанавливаетс в исходное разомкнутое положение и от БС начинает передаватьс маркерный сигнал, т.е. канал освобождаетс . При передаче сигнала отбо со стороны БС он обнаруживаетс вторым детектором 20 служебных сигналов, который по управл ющему входу усилител 21 мощности выключает передатчик, после чего канал освобождаетс .

На фиг.5 и 6 показаны примеры построени переключателей 40 и 41 соответственно , основанных на счетчиках 55, формирующих адрес дл работы мультиплексоров 56.

На фиг.7 показана возможна реализаци переключател 36, состо щего из ключа 58, управл емого триггером 57.

На фиг.8 показана структурна схема блока 10 сопр жени , содержаща избирательные фильтры 59 и 60 дл выделени сигналов СЗК и отбо . АЦП 61 осуществл ет преобразование в дискретный вид поступающей сигнальной информации и номеров вызываемых абонентов . ЦАП 62 осуществл ет обратное преобразование цифровых сигналов взаимодействи в аналоговую форму. Управл емые генераторы 63 и 64 формируют соответственно маркерный сигнал Канал свободен и Отбой. Сумматор 65 выполн ет функцию объединени поступающей информации.

На фиг.9 представлен вариант построени формировател 53, который работает следующим образом.

При поступлении на оба входа первого элемента И 66 разрешающих потенциалов с выходов первого детектоpa 17 и второго выхода блока 27 управлени на входе блока 69 дифференцировани образуетс перепад уровней, по которому формируетс короткий импульс , устанавливающий триггер 70 в единичное состо ние, по которому блок 29 удерживаетс на заданном канале . При зтом выходным сигналом элемента И 66 через элемент ИЛИ 54 за- пускаетс одновибратор 68-, на выходе которого через врем , необходимое дл измерени на БС отношени сигнал/ /помеха, формируетс стробирующий импульс, который при наличии маркер- ного сигнала с выхода первого детектора 17 проходит через второй элемент И 67 и сбрасывает триггер 70 в противоположное состо ние. Это означает , что отношение сигнал/помеха принимает значение ниже порогового и маркерный сигнал продолжает передаватьс в данном канале, поэтому выходным сигналом триггера 70 на блок 29 даетс разрешение на форми- рование частоты, соответствующей очередному каналу, т.е. АС продолжает поиск свободного канала.

На фиг.10 показан вариант построени блока 29, основанный на незави- симой работе генераторов 71 стабилизированных частот, выполн ющих роль гетеродинов. Генератор 72 тактовых импульсов управл етс со стороны формировател 53 и на счетчике 73 форми- рует поочередно код адреса, поступающий на мультиплексор 74, который в соответствии с установленным адресом подключает выход соответствующего генератора 71 стабилизированных частот.

Claims

Формула изобретени

«

Система подвижной радиосв зи, со-, держаща базовые и абонентские стан- ции, причем базовые станции содержат N приемных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные преобразователь частоты, демодул тор и усилитель низкой частоты, последовательно соединенные антенный разделитель , усилитель высокой частоты и преобразователь групповой частоты, выход которого подключен к входу преобразовател частоты каждого из N приемных каналов, а также N передатчиков , N блоков сопр жени и сумматор передачи, выход которого соединен с входом антенного разделител , причем

Q 5 0 5

0 ,. 0

0

5

выход передаваемого сигнала каждого блока сопр жени через соотнет- i ствующий передатчик соединен с соответствующим входом сумматора передачи , а шина выхода каждого блока сопр жени вл етс соответствующим выходом устройства, абонентска станци содержит последовательно соединенные антенный разделитель, усилитель высокой частоты, преобразователь частоты, демодул тор и первый усилитель низкой частоты, выход которого подключен к входам первого детектора служебных сигналов, аналого-цифрового преобразовател , микротелефона, а через второй детектор служебных сигналов - к управл ющему входу усилител мощности, выход которого подключен к входу антенного разделител , сумматор, последовательно соединенные второй усилитель низкой частоты, модул тор и умножитель частоты, выход которого подключен к информационному входу усилител мощности, управл емый генератор, блок управлени , циф- роаналоговый преобразователь и управл емый блок стабилизированных генераторов , выход которого подключен к второму входу преобразовател частоты и второму входу модул тора, отличающа с тем, что, с целью повышени помехоустойчивости,в базовую станцию введены N анализаторов качества, генератор тактовых импульсов , последовательно соединенные первый переключатель, первый полосовой фильтр, первый блок возведени в квадрат, первый интегратор, блок вычитани , логарифмический преобразователь , сумматор и второй переключа-ч тель, последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй блок возведени в квадрат и второй интегратор , формирователь опорных сигналов и N блоков пам ти, причем анализатор качества содержит последовательно соединенные избирательный фильтр, квад- - ратичный детектор, логарифмический усилитель, блок вычитани , блок сравнени и переключатель, и последовательно соединенные детектор и элемент задержки , выход которого подключен к второму входу переключател , вход избирательного фильтра соединен с входом детектора и информационным входом переключател и вл етс информационным входом анализатора качества, второй вход блока вычитани вл етс

входом вычитани анализатора качества , второй вход блока сравнени вл етс входом сравнени анализатора, качества , а выход переключател вл етс выходом анализатора качества, выход усилител низкой частоты каждого канала соединен с информационным входом соответствующего анализатора качества и с соответствующим информа- ционным входом первого переключател , выход генератора тактовых импульсов подключен к адресным входам первого и второго переключателей и к установочным входам первого и второго ин- теграторов, выход первого полосового фильтра соединен с входом второго полосового- фильтра, выход второго интегратора соединен с вторым входом блока вычитани , первый выход форми- ровател опорных сигналов подключен к входам сравнени каждого анализатора качества, второй выход формировател опорных сигналов подключен к второму входу сумматора, соответст- вующий выход второго переключател через соответствующий блок пам ти подключен к входу вычитани соответствующего анализатора качества, выход

которого соединен с входом соответствующего блока сопр жени , в абонентскую станцию введены формирователь управл ющих сигналов и элемент ИЛИ, причем выход аналого-цифрового преобразовател подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управл ющего генератора и первому входу формировател управл ющих сигналов, первый выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход микротелефона подключен к первому входу сумматора, выход управл ющего генератора соединен с вторым входом сумматора, первы выход блока управлени через цифро- аналоговый преобразователь подключен к третьему входу сумматора, выход которого соединен с входом второго усилител низкой частоты, выход первого детектора служебных сигналов подключен к второму входу формировател управл ющих сигналов, второй выход блока управлени подключен к третьему входу формировател управл ющих сигналов , второй выход которого подклю - чен к входу управл емого блока ста- билизированных генераторов.

г r w ж т i

66

69

Т

7/;

71,

Ft

68

67

Фиг. 8

Я

W