Способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией
Владельцы патента RU 2598993:
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Курс" (АО "ЦНИИ "Курс") (RU)
Изобретение относится к области техники передачи дискретных сообщений и может использоваться для построения автоматизированных комплексов и систем двухсторонней адаптивной KB радиосвязи. Техническим результатом является существенное сокращение длительности сеанса связи, достигаемое как за счет сокращения времени вхождения в связь, так и за счет сокращения времени передачи сообщения. Для этого в указанном способе передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией оценку соотношения сигнал/шум на текущей рабочей частоте в процессе передачи данных формируют радиомодемом, передают в контроллер радиолинии, управляющий режимом работы аппаратуры ЛЧМ зондирования, получая от нее информацию об оценках текущего соотношения сигнал/шум на всех выделенных для проведения сеанса связи частотах, кроме используемой радиомодемом, далее команды на адаптацию передают и принимают с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области техники передачи дискретных сообщений и может использоваться для построения автоматизированных комплексов и систем двухсторонней адаптивной KB радиосвязи.
Из существующего уровня техники иизвестна система автоматического управления коротковолновой связью (RU 2154910, 20.08.2000), построенная как автономный от канальной аппаратуры комплекс средств связи на основе ЭВМ, предназначенный для управления коротковолновой связью. Используя всего 9 фиксированных частот для тестирования KB диапазона, комплекс адаптирует работу канальной аппаратуры к суточной динамике ионосферы и радиопомехам. Используя свойство инерционности ионосферы и контролируя динамику сигналов корреспондента на ОРЧ, комплекс прогнозирует время возникновения постоянных отказов и заблаговременно, еще до возникновения отказа, перестраивает средства связи обеих корреспондентов на новые оптимальные частоты.
Также известна система многопараметрической адаптации параметров радиолинии авиационной связи диапазон ДКМВ (RU 44438, 10.03.2005), состоящая из бортовой и наземной частей, обеспечивающая повышение надежности информационного обмена в системе авиационной радиосвязи диапазона ДКМВ, построенная на базе штатных средств радиосвязи с дополнением пультов управления комплексами блоков оценки качества канала связи в РВ, блоков управления и блоков адаптации, реализующих задачи оценки параметров радиолинии в реальном времени и выбора параметров и режимов работы радиолинии под конкретные условия распространения радиоволн этого диапазона.
Недостатком известных способов является то, что в них не предусмотрено использование многоканальных радиоприемных устройств для сокращения времени вхождения в связь.
Также известен способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией (RU 2300843, 10.06.2007). Данный способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией основан на процедуре вхождения в связь, первоначальном обмене сообщениями с применением кодов с наибольшей корректирующей способностью в каждом из направлений радиолинии по текущим основным сообщениям, обмене основными сообщениями в каждом направлении радиолинии, при этом в специально выделенные интервалы времени или в свободное от передачи основных сообщений время передают специальные последовательности, максимально чувствительные к параметрам канала передачи сообщений и его изменениям, анализируют эти последовательности при приеме, по результатам их анализа и с учетом других данных о состоянии канала передачи сообщений выбирают код и параметры перемежения сигналов и передают своему корреспонденту наряду с кодами параметры перемежения сигналов.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ, описанный в (RU 2300843, 10.06.2007).
Недостатком способа-прототипа является использование для зондирования канала тех же самых приемных и передающих средств, что и для ведения радиосвязи. Соответственно, во время зондирования канала возникает перерыв в связи. Кроме того, в способе-прототипе, также как и в способах аналогах, не предусмотрено использование многоканальных радиоприемных устройств для сокращения времени вхождения в связь.
Способы (RU 2154910, 20.08.2000), (RU 2300843, 10.06.2007) используют для зондирования канала те же самые приемные и передающие средства, что и для ведения радиосвязи. Соответственно во время зондирования канала возникает перерыв в связи. Кроме того, в способах (RU 2154910, 20.08.2000), (RU 44438 10.03.2005), (RU 2300843, 10.06.2007) не предусмотрено использование многоканальных радиоприемных устройств для сокращения времени вхождения в связь.
Техническим результатом является существенное сокращение длительности сеанса связи, достигаемое как за счет сокращения времени вхождения в связь, так и за счет сокращения времени передачи сообщения. Данный технический результат достигается решением следующих задач.
Технический результат достигается тем, что в способе передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией, основанном на процедуре вхождения в связь, первоначальном обмене сообщениями в каждом из направлений радиолинии, оценке состояния каналов передачи сообщений в каждом направлении радиолинии, выборе сигнально-кодовой конструкции, передаче сообщения о выбранной сигнально-кодовой конструкции своему корреспонденту, обмене основными сообщениями в каждом направлении радиолинии, согласно изобретению оценку соотношения сигнал/шум на текущей рабочей частоте в процессе передачи данных формируют радиомодемом, осуществляющим демодуляцию и декодирование сигнала, и передают в контроллер радиолинии, управляющий режимом работы аппаратуры ЛЧМ зондирования, получая от нее информацию об оценках текущего соотношения сигнал/шум на всех выделенных для проведения сеанса связи частотах, кроме используемой радиомодемом, далее команды на адаптацию передают и принимают с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов.
Технический результат достигается также тем, что в способе передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией с помощью наличия оперативных данных о состоянии ионосферы, получаемых от аппаратуры ЛЧМ зондирования, ранжируют назначенные вызывные частоты в порядке уменьшения их благоприятности для связи и начинают передачу вызова с наиболее благоприятной частоты, используя для приема вызова многоканальное радиоприемное устройство, прослушивающее одновременно все вызывные частоты.
Технический результат достигается также тем, что в способе передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией, основанном на процедуре вхождения в связь, первоначальном обмене сообщениями в каждом из направлений радиолинии, оценке состояния каналов передачи сообщений в каждом направлении радиолинии, выборе сигнально-кодовой конструкции, передаче сообщения о выбранной сигнально-кодовой конструкции своему корреспонденту, обмене основными сообщениями в каждом направлении радиолинии, согласно изобретению оценку соотношения сигнал/шум и интервала корреляции замираний на текущей рабочей частоте осуществляют радиомодемом и передают в контроллер радиолинии, который оценивает соответствие текущей сигнально-кодовой конструкции и размера пакета данных фактическому состоянию канала связи, и в случае их несоответствия рассчитывает оптимальные значения указанных параметров и осуществляет моделирование ситуации применения данных параметров, при этом команды на адаптацию передают и принимают с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов.
Решение описанных задач позволяет достичь указанного технического результата.
Принципиальным отличием от указанных выше решений (RU 2154910, 20.08.2000), (RU 44438 10.03.2005), (RU 2300843, 10.06.2007) является использование многоканальных радиоприемных устройств и постоянно получаемой от аппаратуры ЛЧМ зондирования информации. При этом на аппаратуру ЛЧМ зондирования возлагаются как функции по оценке состояния выделенных для проведения сеанса связи частот, так и приема/передачи служебных команд, управляющих многопараметрической адаптацией.
Наличие радиоприемного устройства с числом каналов не менее чем N, где N - количество вызывных частот, позволяет отказаться на приемной стороне радиолинии от сканирования по частотам, осуществляя попытки обнаружения сигнала вызова одновременно на всех N частотах.
Наличие оперативных данных о состоянии ионосферы, получаемых от аппаратуры ЛЧМ зондирования, позволяет с высокой достоверностью проранжировать назначенные вызывные частоты в порядке уменьшения их благоприятности для связи. Передача вызова должна начинаться с наиболее благоприятной частоты. Наличие на приемной стороне радиолинии многоканального радиоприемного устройства позволяет принимать вызов при любом порядке следования вызывных частот.
В результате предлагаемых решений, в большинстве случаев, установление соединения будет обеспечиваться на первой использованной вызывной частоте из N разрешенных частот.
Сокращение временных затрат в фазе передачи данных достигается за счет исключения затрат времени на многопараметрическую адаптацию. Оценка условий распространения радиоволн и помеховой обстановки на выделенных для проведения сеанса связи частотах в процессе ведения сеанса связи осуществляется аппаратурой ЛЧМ зондирования. Приемопередающие средства из состава аппаратуры ЛЧМ зондирования также используются для приема/передачи служебных команд, управляющих режимом работы комплекса связи, осуществляя тем самым многопараметрическую адаптацию.
На рис. 1 представлена схема системы радиосвязи, осуществляющей предлагаемый способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией, содержащая приемопередающую аппаратуру 1, контроллер радиолинии 2, радиомодем 3, ЛЧМ аппаратуру 4.
Предлагаемый способ работает следующим образом. Для передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией контроллер радиолинии 2 посредством приемопередающей аппаратуры 1 производит процедуру вхождения в связь. При этом передача вызова начинается с наиболее благоприятной частоты из проранжированного по данным аппаратуры ЛЧМ зондирования 4 списка частот. Прием вызова осуществляется многоканальным приемным устройством из состава приемопередающей аппаратуры 1 приемной стороны при любом порядке следования вызывных частот. Войдя в связь производится обмен сообщениями, в ходе обмена радиомодемами 3 осуществляется оценка состояния каналов передачи сообщений в каждом направлении радиолинии и по результатам оценки контроллер радиолинии 2 на каждой стороне принимает решение о необходимости проведения многопараметрической адаптации.
Адаптация по частоте осуществляется образом:
Оценка соотношения сигнал/шум на текущей рабочей частоте в процессе передачи данных формируется радиомодемом, осуществляющим демодуляцию и декодирование сигнала, и передается в контроллер радиолинии. Контроллер радиолинии управляет режимом работы аппаратуры ЛЧМ зондирования, получая от нее информацию об оценках текущего соотношения сигнал/шум на всех выделенных для проведения сеанса связи частотах, кроме используемой радиомодемом. В том случае, если текущая рабочая частота не обеспечивает максимальную скорость передачи данных, поддерживаемую радиомодемом, и по данным ЛЧМ зондирования имеется частота, способная обеспечить большую скорость передачи данных, осуществляется моделирование ситуации перехода на данную частоту.
В том случае, если по результатам моделирования время доведения сообщения сокращается при переходе с текущей рабочей частоты на более оптимальную по данным аппаратуры ЛЧМ зондирования, то осуществляется соответствующий переход. Команды на адаптацию передаются и принимаются с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов.
Адаптацию по сигнально-кодовой конструкции предлагается осуществлять следующим образом:
Оценка соотношения сигнал/шум и интервала корреляции замираний на текущей рабочей частоте осуществляется радиомодемом и передается в контроллер радиолинии. Контроллер радиолинии оценивает соответствие текущей сигнально-кодовой конструкции и размера пакета данных фактическому состоянию канала связи, в случае их несоответствия рассчитывает оптимальные значения указанных параметров и осуществляет моделирование ситуации применения данных параметров.
В том случае, если по результатам моделирования время доведения сообщения сокращается при переходе к оптимальным расчетным значениям размера пакета данных и сигнально-кодовой конструкции, то осуществляется соответствующий переход.
Команды на адаптацию передаются и принимаются с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов.
1. Способ передачи дискретных сообщений с адаптацией по частоте, основанный на процедуре вхождения в связь, первоначальном обмене сообщениями в каждом из направлений радиолинии, оценке состояния каналов передачи сообщений в каждом направлении радиолинии, выборе сигнально-кодовой конструкции, передаче сообщения о выбранной сигнально-кодовой конструкции своему корреспонденту, обмене основными сообщениями в каждом направлении радиолинии, отличающийся тем, что оценку соотношения сигнал/шум на текущей рабочей частоте в процессе передачи сообщений формируют радиомодемом, осуществляющим демодуляцию и декодирование сигнала, и передают в контроллер радиолинии, управляющий режимом работы аппаратуры ЛЧМ зондирования, получая от нее информацию о состоянии ионосферы в виде оценок текущего соотношения сигнал/шум на всех выделенных для проведения сеанса связи частотах, кроме используемой радиомодемом, ранжируют назначенные вызывные частоты в порядке уменьшения их благоприятности для связи и начинают передачу вызова с наиболее благоприятной частоты, используя для приема вызова многоканальное радиоприемное устройство, прослушивающее одновременно все вызывные частоты, далее команды на адаптацию по частоте передают и принимают с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов.
2. Способ передачи дискретных сообщений с адаптацией сигнально-кодовой конструкции и размера сообщения, основанный на процедуре вхождения в связь, первоначальном обмене сообщениями в каждом из направлений радиолинии, оценке состояния каналов передачи сообщений в каждом направлении радиолинии, выборе сигнально-кодовой конструкции, передаче сообщения о выбранной сигнально-кодовой конструкции своему корреспонденту, обмене основными сообщениями в каждом направлении радиолинии, отличающийся тем, что оценку соотношения сигнал/шум и интервала корреляции замираний на текущей рабочей частоте осуществляют радиомодемом и передают в контроллер радиолинии, который оценивает соответствие текущей сигнально-кодовой конструкции и размера сообщения фактическому состоянию канала связи и в случае их несоответствия рассчитывает оптимальные значения сигнально-кодовой конструкции и размера сообщения и осуществляет моделирование ситуации применения данных параметров, при этом команды на адаптацию по сигнально-кодовой конструкции и размеру сообщения передают и принимают с использованием передающих и приемных средств аппаратуры ЛЧМ зондирования каждого из корреспондентов.
