Кросс-ретранслятор для организации взаимодействия радиосетей одночастотного и двухчастотного симплекса, работающих в двух различных диапазонах частот, и радиосети циркулярной связи
Владельцы патента RU 2551352:
Открытое акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (ОАО "ВНИИ "Вега") (RU)
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах циркулярной связи. Технический результат состоит в расширении возможности применения ретрансляторов для организации взаимодействия нескольких радиосетей, работающих в различных диапазонах частот. Для этого в кросс-ретрансляторе осуществлено взаимодействие радиосетей одночастотного и двухчастотного симплекса, работающих в двух различных диапазонах частот, и радиосети циркулярной связи. Кросс-ретранслятор содержит соединенные с блоком питания и между собой интерфейсом две пары симплексных радиостанций, которые в каждой паре через дуплексный фильтр подключены к общей антенне и работают на несовпадающих частотах условного диапазона. В интерфейс введены многовходовые сумматоры по два на радиостанцию, низкочастотный выход приемника каждой из которых соединен с шумоподавителем и через соответствующие сумматоры с входом подмодулятора передатчика радиостанций, работающих в одном из диапазонов частот, а выход шумоподавителя каждой из радиостанций через соответствующие сумматоры соединен с управляющим передатчиком радиостанций, работающих в другом диапазоне частот. Пары симплексных радиостанций могут работать в диапазонах соответственно 160 МГц и 460 МГц. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к радиотехническим устройствам, а именно кросс-ретрансляторам, предназначенным для организации сетей подвижной радиосвязи служб специального назначения (ССН), и может быть использовано в системах радиосвязи с подвижными объектами для обеспечения правопорядка, общественной безопасности, устранения последствий чрезвычайных ситуаций.
Быстрый количественный рост радиоэлектронных средств (РЭС), совершенствование существующих и необходимость организации новых сетей ставят перед ССН задачу рационального использования частотного ресурса и обеспечения взаимодействия подразделений, работающих в различных диапазонах.
Кроме того, из-за проблем электромагнитной совместимости радиосетей и радиосредств возникает необходимость перевода радиосетей отдельных ССН на новый частотный диапазон и, соответственно, смены парка радиостанций без нарушения работоспособности сетей оперативной радиосвязи.
Одним из возможных путей решения данной задачи является использование кросс-ретрансляторов.
Известен ретранслятор системы связи для обеспечения ретрансляции сигналов связи и управления в интересах фиксированной и подвижной спутниковых служб (RU 2300840 С2, МПК Н04В 7/185 (2006.01), Н04В 7/00 2006.01, опубликовано 10.06.2007).
Известный ретранслятор предназначен для использования в системах связи и управления для передачи командной информации и измерения параметров движения, при этом повышается пропускная способность канала связи и точность синхронизации. Ретранслятор используется в спутниковых системах связи и не предназначен для организации взаимодействия абонентов подвижных сетей радиосвязи, работающих в ОВЧ и УВЧ диапазонах частот.
Известен подвижный узел связи многофункционального назначения, который используется для организации прямых связей, привязки абонентов подвижных объектов к сетям связи общего пользования и передачи по образованным каналам связи различной информации в интересах работников органов внутренних дел. В состав подвижного узла связи введены две возимые радиостанции диапазона УВЧ с автомобильными антеннами, ретранслятор диапазона УВЧ со стационарной антенной, две возимые радиостанции диапазона ОВЧ с автомобильными антеннами, ретранслятор диапазона ОВЧ со стационарной антенной, телескопическая мачта для установки на нее антенн ретрансляторов диапазона УВЧ и ОВЧ, сигнально-громкоговорящее устройство (СГУ) с пультом управления и рабочее место водителя, оборудованное в кабине автомобиля (RU 2407150 C1, МПК Н04В 7/00 (2006.01), опубликовано 20.10.2012).
Известный узел позволяет повысить оперативность установления соединения и ведения связей, улучшить качество обслуживания абонентов за счет обеспечения полнодоступной коммутации каналов.
Однако на практике часто требуется организовать взаимодействие нескольких радиосетей, в том числе взаимодействие радиосетей одночастотного и двухчастотного симплекса подразделений ССН, работающих в различных диапазонах, а также радиосети циркулярной связи дежурной части подразделений ССН. Известное устройство не обеспечивает организацию такого взаимодействия.
Задача изобретения - создание кросс-ретранслятора, обеспечивающего взаимодействие радиосетей одночастотного и двухчастотного симплекса подразделений ССН, работающих в различных диапазонах, а также радиосети циркулярной связи дежурной части подразделений ССН.
Технический результат от использования изобретения - расширение возможности применения промышленно выпускаемых ретрансляторов для организации взаимодействия нескольких радиосетей, работающих в различных диапазонах частот.
Технический результат достигается тем, что кросс-ретранслятор для организации взаимодействия радиосетей одночастотного и двухчастотного симплекса, работающих в двух различных диапазонах частот, и радиосети циркулярной связи, содержит две пары симплексных радиостанций, интерфейс, включающий многовходовые сумматоры по два на каждую радиостанцию, причем одна пара симплексных радиостанций работает в одном диапазоне частот, а вторая пара - в другом диапазоне частот, при этом упомянутые радиостанции в каждой паре через дуплексный фильтр подключены к общей антенне своего диапазона и работают на несовпадающих частотах этого диапазона, в каждой паре многовходовых сумматоров, соответствующих одной из радиостанций, выход одного из двух многовходовых сумматоров соединен с подмодулятором этой радиостанции, а выход второго многовходового сумматора этой пары соединен с управляющим входом передатчика той же радиостанции, причем входы упомянутого первого многовходового сумматора в каждой паре соединены с низкочастотными выходами приемников трех других радиостанций, а входы упомянутых вторых многовходовых сумматоров в каждой паре соединены с выходами шумоподавителей трех других радиостанций.
Пары симплексных радиостанций могут работать в диапазонах, соответственно, 160 МГц и 460 МГц.
На фиг. 1 изображена электрическая функциональная схема кросс-ретранслятора; на фиг. 2 - блок-схема внутреннего взаимодействия радиостанций кросс-ретранслятора; на фиг. 3 - структурная схема взаимодействия радиосетей с помощью кросс-ретранслятора.
Кросс-ретранслятор включает пару радиостанций 1, 2, работающих в одном диапазоне, например 450 МГц, которому соответствует полоса частот 450÷470 МГц, и, в частности, на частотах 450 МГц и 460 МГц соответственно. Радиостанции 1, 2 через дуплексный фильтр 3 подключены к антенне 4 диапазона 450 МГц соответственно.
Другая пара радиостанций 5, 6, работает в диапазоне, например 160 МГц, которому соответствует полоса частот 146÷174 МГц, и, в частности, на частотах 172 МГц и 148 МГЦ соответственно. Радиостанции 5, 6 через дуплексный фильтр 7 подключены к антенне 8 диапазона 160 МГц соответственно.
Дуплексные фильтры обеспечивают работу передатчиков и приемников радиостанций на общую антенну. Входной и выходной импедансы фильтров составляют 50 Ом.
Радиостанции 1, 2, 5, 6 могут представлять собой равнозначные мультимедийные цифровые радиомодули, выполненные по технологии SDR (программное управляемое радио, которые обеспечивают работу кросс-ретранслятора в обоих диапазонах 160 МГц и 460 МГц).
Радиостанции 1, 2, 5, 6 соединены с блоком 9 питания. Блок 9 питания предназначен для обеспечения электропитания составных частей кросс-ретранслятора от сети переменного тока напряжением 220 В или от внешнего аккумулятора напряжением 12 В.
Между собой радиостанции соединены интерфейсом 10, который содержит многовходовые сумматоры по два на каждую радиостанцию. А именно, многовходовые сумматоры 11, 12 соответствуют радиостанции 1, многовходовые сумматоры 13, 14 - радиостанции 2, многовходовые сумматоры 15, 16 - радиостанции 5, а многовходовые сумматоры 17, 18 - радиостанции 6.
Низкочастотный выход 19 приемника каждой из упомянутых радиостанций соединен через соответствующие сумматоры с входом подмодулятора 21 передатчика каждой из трех других радиостанций.
Так, низкочастотный выход 19 приемника радиостанции 1 соединен с входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 2 через сумматор 13, входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 5 через сумматор 15 и входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 6 через сумматор 17.
Низкочастотный выход 19 приемника радиостанции 2 соединен с входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 1 через сумматор 11, входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 5 через сумматор 15 и входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 6 через сумматор 17.
Низкочастотный выход 19 приемника радиостанции 5 соединен с входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 6 через сумматор 17, входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 1 через сумматор 11 и входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 2 через сумматор 13.
Низкочастотный выход 19 приемника радиостанции 6 соединен с входом подмодулятора передатчика радиостанции 5 через сумматор 15, входом подмодулятора передатчика радиостанции 1 через сумматор 11 и входом подмодулятора 21 передатчика радиостанции 2 через сумматор 13.
Выход шумоподавителя 20 каждой из радиостанций соединен через соответствующие сумматоры с управляющим входом 22 передатчика каждой из трех других радиостанций.
Так, выход шумоподавителя 20 радиостанции 1 соединен с управляющим входом 22 передатчика радиостанции 2 через сумматор 14, управляющим входом 22 передатчика радиостанции 5 через сумматор 16 и управляющим входом 22 передатчика радиостанции 6 через сумматор 18.
Выход шумоподавителя 20 радиостанции 2 соединен с управляющим входом 22 передатчика радиостанции 1 через сумматор 12, управляющим входом 22 передатчика радиостанции 5 через сумматор 16 и управляющим входом 22 передатчика радиостанции 6 через сумматор 18.
Выход шумоподавителя 20 радиостанции 5 соединен с управляющим входом 22 передатчика радиостанции 2 через сумматор 14, управляющим входом 22 передатчика радиостанции 5 через сумматор 16 и управляющим входом передатчика радиостанции 6 через сумматор 18.
Выход шумоподавителя 20 радиостанции 6 соединен с управляющим входом 22 передатчика радиостанции 5 через сумматор 16, управляющим входом 22 передатчика радиостанции 1 через сумматор 12 и управляющим входом передатчика радиостанции 2 через сумматор 14.
Алгоритм работы кросс-ретранслятора заключается в следующем.
При выходе на передачу абонента радиосети двухчастотного симплекса ДЧС (линия 23) приемник радиостанции 2 (450 МГц) ретранслятора принимает сигнал и с низкочастотного выхода передает его на подмодулятор передатчика радиостанции 1 (460 МГц) и подмодулятор передатчика радиостанции 5 (172 МГц). Передатчики радиостанций активируются и сигнал абонента радиосети ДЧС транслируется как в радиосети ДЧС, так и в радиосети ОЧС. При выходе на передачу абонента радиосети одночастотного симплекса ОЧС (линия 24) приемник радиостанции 5 принимает сигнал и с низкочастотного выхода передает его на подмодулятор радиостанции 1. Передатчик радиостанции 1 активируется, и сигнал абонента радиосети ОЧС транслируется в радиосети ДЧС.
При передаче циркулярного сообщения осуществляется его прием радиостанцией 6 (линия 25), передача сигнала с низкочастотного выхода приемника на подмодуляторы соответственно радиостанций 1 и 5. Передатчики радиостанций активируются и циркулярное сообщение транслируется в радиосетях ОЧС и ДЧС.
Таким образом, кросс-ретранслятор позволяет объединить несколько радиосетей (ОЧС и ДЧС), работающих в различных диапазонах частот, а также радиосеть оповещения (передачи циркулярных сообщений) дежурной части спецподразделения. Радиосеть оповещения является главной радиосетью системы связи, поэтому, передача циркулярных сообщений является приоритетной задачей. При передаче циркулярных сообщений трансляция других сообщений от абонентов радиосетей ОЧС и ДЧС прекращается (на все время передачи циркулярного сообщения).
Кросс-ретранслятор объединяет радиосеть ОЧС на 160 МГЦ и радиосеть ДЧС диапазона 450 МГц. Такое построение ретранслятора объясняется работой большинства радиосетей спецслужб в режиме ОЧС в диапазоне именно 160 МГц, и в режиме ДЧС в диапазоне 450 МГц.
Радиосеть циркулярной связи дежурной части позволяет одновременно активировать все основные радиосети спецподразделений и передать в них циркулярное сообщение. Особенность построения сети циркулярной связи заключается в том, что зона покрытия радиосетей остается той же, что и при связи абонентов между собой.
1. Кросс-ретранслятор для организации взаимодействия радиосетей одночастотного и двухчастотного симплекса, работающих в двух различных диапазонах частот, и радиосети циркулярной связи, характеризующийся тем, что содержит две пары симплексных радиостанций, интерфейс, содержащий многовходовые сумматоры по два на каждую радиостанцию, причем одна пара симплексных радиостанций работает в одном диапазоне частот, а вторая пара - в другом диапазоне частот, при этом упомянутые радиостанции в каждой паре через дуплексный фильтр подключены к общей антенне своего диапазона и работают на несовпадающих частотах этого диапазона, в каждой паре многовходовых сумматоров, соответствующих одной из радиостанций, выход одного из двух многовходовых сумматоров соединен с подмодулятором этой радиостанции, а выход второго многовходового сумматора этой пары соединен с управляющим входом передатчика той же радиостанции, причем входы упомянутого первого многовходового сумматора в каждой паре соединены с низкочастотными выходами приемников трех других радиостанций, а входы упомянутых вторых многовходовых сумматоров в каждой паре соединены с выходами шумоподавителей трех других радиостанций.
2. Ретранслятор по п. 1, отличающийся тем, что пары симплексных радиостанций работают в диапазонах соответственно 160 МГц и 460 МГц.
