способ организации адаптивной спутниковой связи

Формула изобретения

Способ адаптивной спутниковой связи с использованием низкоэнергетических искусственных спутников Земли, при котором на рабочих станциях формируют сигналы многостанционного доступа, усиливают их и ретранслируют на базовую станцию, принимают эти сигналы на базовой станции с анализом состояния каждого радиоканала, ретранслируют сигналы на другие рабочие станции, на которых принятый сигнал преобразуют в сигналы абонентной сети и через автоматическую телефонную станцию передают абонентам, причем сигналы от рабочих станций на базовую станцию и от базовой станции к рабочим станциям передают с определенным видом разделения каналов, осуществляя соответствующие преобразования сигналов на базовой станции, отличающийся тем, что осуществляют анализ состояния каждого радиоканала и параметров передаваемой по нему информации, по результатам которого проводят многопараметрическую последовательную адаптацию вида разделения каналов, способа кодирования и вида модуляции, скорости передачи, значения несущей частоты, мощности передачи и положения рабочей точки усилителя мощности по критерию пропускной способности при заданной достоверности приема информации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике спутниковой радиосвязи и может быть использовано для организации связи высокого качества в условиях значительной неопределенности тактической обстановки.

Известен способ организации связи с применением многопараметрической адаптивной системы радиосвязи для передачи дискретной информации [1] в KB и УКВ диапазонах с повышенной достоверностью, техническими средствами которой являются информационный (прямой) канал, содержащий на передающей стороне системы блоки кодирования, буферного накопителя, модуляции, возбудителя и усилителя мощности, на приемной стороне системы - блоки преобразования частоты, демодуляции и исключения избыточности; и (обратный) канал управления, содержащий на приемной стороне системы блоки формирования (в зависимости от состояния радиоканала) команд управления, их кодирования и передачи, а на передающей стороне системы - блоки приемника, декодера и дешифратора команд управления. Посредством вспомогательных блоков сформированные команды управления обеспечивают регулирование характеристик блоков информационного канала в зависимости от состояния радиоканала и параметров передаваемой информации, адаптируя способ кодирования, скорость передачи, вид модуляции, значение несущей частоты и мощность передачи. Многопараметрическая адаптация производится последовательно и позволяет повысить достоверность передачи информации.

Недостатком способа является ограниченная пропускная способность, обусловленная отсутствием учета исправляющей способности установленного для связи помехоустойчивого кода при использовании системы в составе спутникового радиокомплекса.

Известен способ организации связи с применением многопараметрической адаптивной цифровой системы радиосвязи [2] для передачи дискретной информации в КВ и УКВ диапазонах с повышенной пропускной способностью при заданной достоверности, основные технические средства которой совпадают с конструкцией [1], но дополнены блоком формирования временных интервалов и счетным блоком, позволяющими учесть исправляющую способность установленного для связи помехоустойчивого кода, что обеспечивает повышенную пропускную способность при заданной достоверности передачи информации.

Недостатком способа является ограниченная пропускная способность, обусловленная отсутствием средств адаптации положения рабочей точки усилителя мощности в зависимости от способа кодирования и числа активных станций [3] при использовании системы в составе спутникового радиокомплекса.

Наиболее близок к заявляемому техническому решению способ организации спутниковой связи с использованием низкоэнергетических искусственных спутников Земли [4], при котором на рабочих станциях формируют сигналы многостанционного доступа с частотным разделением каналов, усиливают их и ретранслируют на базовую станцию, принимают эти сигналы на базовой станции и ретранслирут на другие рабочие станции, на которых принятый сигнал преобразуют в сигналы абонентной сети и через автоматическую телефонную станцию передают абонентам, причем сигналы от рабочих станций на базовую станцию передают с частотным разделением, а от базовой станции к рабочим станциям - с кодовым разделением, при этом преобразование сигнала с частотным разделением в сигнал с кодовым разделением осуществляют на базовой станции.

Недостатком способа является ограниченная пропускная способность, обусловленная отсутствием возможности адаптации характеристик системы к состоянию радиоканала и параметрам передаваемой информации, в частности - положения рабочей точки усилителя мощности в зависимости от способа кодирования и числа активных станций [3] при использовании системы в составе спутникового радиокомплекса.

Задачей изобретения является повышение пропускной способности при заданной достоверности передачи спутниковой системы связи путем адаптации характеристик системы к состоянию радиоканала и параметрам передаваемой информации, в частности - положения рабочей точки усилителя мощности в зависимости от способа кодирования и числа активных станций при использовании системы в составе спутникового радиокомплекса.

Решение задачи достигается тем, что в способ организации адаптивной спутниковой связи с использованием низкоэнергетических искусственных спутников Земли, при котором на рабочих станциях формируют сигналы многостанционного доступа, усиливают их и ретранслируют на базовую станцию, принимают эти сигналы на базовой станции и ретранслирут на другие рабочие станции, на которых принятый сигнал преобразуют в сигналы абонентной сети и через автоматическую телефонную станцию передают абонентам, причем сигналы от рабочих станций на базовую станцию и от базовой станции к рабочим станциям передают с определенным видом разделения каналов, осуществляя соответствующие преобразования сигналов на базовой станции, введены многопараметрическая последовательная адаптация вида разделения каналов, способа кодирования, скорости передачи, вида модуляции, значения несущей частоты, мощности передачи и положения рабочей точки усилителя мощности к состоянию радиоканала и параметрам передаваемой информации.

Технический результат состоит в обеспечении повышения пропускной способности при заданной достоверности передачи спутниковой системы связи за счет адаптации характеристик системы к состоянию радиоканала и параметрам передаваемой информации, в частности - положения рабочей точки усилителя мощности в зависимости от способа кодирования и числа активных станций при использовании системы в составе спутникового радиокомплекса.

Способ организации адаптивной спутниковой связи с использованием низкоэнергетических искусственных спутников Земли включает на рабочих станциях формирование сигналов многостанционного доступа, усиление их и ретрансляцию через спутники-ретрансляторы на базовую станцию, прием этих сигналов на базовой станции и ретрансляцию на другие рабочие станции, на которых принятый сигнал преобразуют в сигналы абонентной сети и через автоматическую телефонную станцию передают абонентам, причем сигналы от рабочих станций на базовую станцию и от базовой станции к рабочим станциям передают после осуществления на базовой станции анализа состояния каждого радиоканала (например, уровень сигнала, соотношение сигнал/шум) и параметров передаваемой по нему информации, по результатам которого проводят многопараметрическую последовательную адаптацию вида разделения каналов (например, частотное, временное), способа кодирования и вида модуляции (например, ФМ4, ФМ2, БЧХ с ФМ2), скорости передачи, значения несущей частоты, мощности передачи и положения рабочей точки усилителя мощности по критерию пропускной способности при заданной достоверности приема информации. Например [3] для усилителя мощности на конкретной ЛЕВ, при числе активных рабочих станций 60 и требуемой вероятности ошибки на символ 10^-5 для сигнала, занимающего среднее (наихудшее по уровню интермодуляционных искажений) положение в полосе частот ствола, процесс адаптации остановится на МДЧР с ФМ4 при рабочей точке усилителя на значении Р_вх.ср /Р_вх.нас.=-9 дБ, на которой значение проигрыша в идеализированной системе оказывается минимальным (функция 1 на графике) и потребляемая ЛБВ мощность также оказывается минимальной по сравнению с ФМ2 (функц.2) и ФМ2 с БЧХ (функц.3), минимальные значения которых соответствуют рабочим точкам, ближе расположенным к точке насыщения ЛБВ (0 дБ).

Способ может быть реализован с применением типовых технических средств и на элементной базе соответствующего частотного диапазона. Конструкции ряда блоков могут быть выполнены на базе конструкций блоков аналогичного функционального назначения вплоть до совпадения или включения конструкций элементов прототипа и аналогов. Например, конструкции спутников-ретрансляторов могут совпадать с соответствующими конструкциями прототипа, конструкции передающих и приемных частей системы могут совпадать с конструкциями соответствующих блоков аналогов. Реализация остальных операций определяется их функциональным назначением и известна по прототипу и аналогам, либо очевидна из уровня техники. В частности, для регулирования положения рабочей точки передатчика необходимо ввести соответствующий дополнительный управляющий вход в блоке передающего устройства.

Библиографический список

1. А.с. № 1585902 (SU). Многопараметрическая адаптивная система радиосвязи для передачи дискретной информации / А.Г.Саликов и др. // БИ. 15.08.90.

2. Патент № 2011300 (RU). Многопараметрическая адаптивная цифровая система радиосвязи / А.Г.Саликов и др. // БИ. 15.04.94.

3. Л.В.Когновицкий, Ш.И.Касымов, Б.С.Мельников. Оптимизация по пропускной способности систем связи с частотным разделением. - Электросвязь, 1988, № 5, с.13-17, рис.6.

3. Патент № 2121760 (RU). Способ организации спутниковой связи с использованием низкоэнергетических искусственных спутников Земли и система для его реализации / Д.П.Стороженко и др. // БИ. 10.11.98.