Мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система “мітріс-к”

1 Мікрохвильова інтегрована телерадюінфор маційна система "МІТРІС- К", що складається з підсистем прийому, формування та опрацювання інформації, центральної станції, яка містить багатоканальний НВЧ передавач із блоками частотної модуляції, сполученими з блоками фільтрації, посилення і перетворення частотно-модульованих сигналів у короткохвильову частину сантиметрового діапазону хвиль, усі канали НВЧ передавача об'єднані з підключенням НВЧ виходів окремих каналів до спільного НВЧ виходу передавача через ВІДПОВІДНІ прямі плечі послідовно включених феритових циркуляторів, а також антени, сполученої з зазначеним НВЧ передавачем, абонентських станцій, що містить кожна дзеркальну антену з конвертором та тюнер, яка відрізняється тим, що до складу центральної станції введений принаймні один передавально-приймальний ствол, що складається із модемів з потрібною смугою пропускання, що мають інтерфейс вводу даних (наприклад G 703), виходи яких через блок суматора підключені до конвертора "вгору" (up-конвертор), ВИХІД якого через дуплексер і феритовий циркулятор підключений до спільного НВЧ виходу передавача, конвертора "вниз" (d-конвертор), вхід якого через дуплексер і феритовий циркулятор спільного НВЧ виходу передавача з'єднаний з антеною, а вихід через блок подільника з'єднаний з входом ВІДПОВІДНОГО модема, а абонентська станція додатково містить передавально-приймальний ствол, що складається з модема, з'єднаного з up- і dконверторами, які через блок частотного розподілу підключені до абонентської дзеркальної антени 2 Система за п 1, яка відрізняється тим, що до входу up-конвертора передавально-приймального ствола центральної станції підключається вихід блока суматора, що має п-виходів 3 Система за п 1, яка відрізняється тим, що до входу d-конвертора передавально-приймального ствола центральної станції підключається вхід блока подільника, що має п-входів 4 Система за п 1, яка відрізняється тим, що центральна частота радіочастотних входів і виходів кожного модема передавально-приймального ствола має унікальне в центральній станції значення 5 Система за п 1, яка відрізняється тим, що в передавально-приймальному стволі центральної станції число модемів і смуги пропускання на їх входах (виходах) вибираються таким чином, щоб максимальне значення частоти пропускання самого високочастотного модема і мінімальне значення частоти пропускання самого низькочастотного мо О дема були ВІДПОВІДНО не більше і не менше ВІДПО ВІДНИХ значень робочого діапазону up- і dконверторів передавально-приймального ствола центральної станції 6 Система за п 1, яка відрізняється тим, що центральна частота входу (виходу) модема передавально-приймального ствола абонентської станції відповідає частоті виходу (входу) принаймні одного з модемів передавально-приймального ствола центральної станції 7 Система за п 1, яка відрізняється тим, що діапазон частот входу (виходу) кожного модема передавально-приймального ствола центральної станції відстроєні один від іншого на розмір захисного інтервалу, щоб подавления сусіднього каналу було не менше 20дБ 0 0 о ю 50877 Винахід відноситься до спеціальної техніки зв'язку, що забезпечує передачу та прийом даних по каналам радіозв'язку В даний час [1] поширені системи прийому і передачі даних на базі мікрохвильової техніки по системам ефірного радюдоступу, по радіорелейним ліням зв'язку, по супутниковим ЛІНІЯМ зв'язку Ці системи поряд із позитивними якостями мають і недоліки Ефірній передачі даних в метровому, дециметровому та довгохвилевому сантиметровому діапазонам характерна обмежена канальна ємність, слабка завадостійкість, мала СТІЙКІСТЬ по відношенню до активних, пасивних, навмисних, ненавмисних, індустріальних завад, багатопроменевого приймання, недостатня надійність зв'язку, особливо при напруженій енергетичний ситуації, що потребує підвищення випромінюваних потужностей, аж до рівня небезпечного для здоров'я Радіорелейні лінії мають підвищену надійність зв'язку, та потребують значних витрат часу та матеріальних витрат на розгортання Супутникові системи є досить дорогими і економічно вигідними стають при передачі на відстані більше 1000км Задача надійної передачі та приймання інформації на відстані до 100 - 150км економічно вигідно вирішується за допомогою системи на базі модернізованої системи МІТРІС [1], що і є об'єктом заявки на винахід, що описується Прототипом є мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаціина система МІТРІС, що складається з підсистем прийому, формування та опрацювання інформації, центральної станції, яка містить багатоканальний НВЧ- передавач, що працює на частотах 11 13ГГц із блоками частотної модуляції сполученими з блоками фільтрації, посилення і перетворення частототно-модульованих сигналів у короткохвильову частину сантиметрового діапазону хвиль, усі канали НВЧ передавача об'єднані з підключенням НВЧ виходів окремих каналів до спільного НВЧ виходу передавача через ВІДПОВІДНІ прямі плечі послідовно включених феритових циркуляторів, а також антени, сполученої з зазначеним НВЧ передавачем, абонентських станцій, що містять кожна дзеркальну антену з конвертором та тюнер Недоліком прототипу є те що він підтримує лише службу мовлення, тобто організує аналогові канали в напрямку від центральної до абонентських станцій При цьому цифрові дуплексні канали не створюються і служби передачі даних жодного рівня не надаються Задачею даного винаходу є розширення функцій системи МІТРІС як приймально-передавальної, тобто створення на системі МІТРІС служби надання користувачам виділених дуплексних каналів потрібної для користувача пропускної спроможності Зазначена задача вирішується тим, що в мікрохвильовій інтегрованій системі, що складається з підсистеми прийому, формування та опрацювання інформації, центральної станції, яка містить багатоканальний НВЧпередавач із блоками частотної модуляції, сполученими з блоками фільтрації, посилення і перетворення частотно-модульованих сигналів у коро ткохвильову частину сантиметрового діапазону хвиль, усі канали НВЧ- передавача об'єднані з підключенням НВЧ-виходів окремих каналів до спільного НВЧ-виходу передавача через ВІДПОВІДНІ прямі плечі послідовно включених феритових циркуляторів, а також антени, сполученої з зазначеним НВЧ-передавачем, абонентських станцій, що містять кожна дзеркальну антену з конвертором, та тюнер, до складу центральної станції введений принаймні один передавально-приймальний ствол, що складається із модемів з потрібною смугою пропускання, що мають інтерфейс вводу даних (наприклад, G 703), виходи яких через блок суматора підключені до конвертора "вгору" (ирконвертор), ВИХІД якого через дуплексер і феритовий циркулятор підключено до спільного НВЧ виходу передавача, конвертора "вниз" (d-конвертор), вхід якого через дуплексер і феритовий циркулятор спільного НВЧ виходу передавача з'єднаний з антеною, а вихід через блок поділювача з'єднаний з входом ВІДПОВІДНОГО модему, а абонентська станція додатково містить передавальноприймальний ствол, що складається з модему, з'єднаного з up і d-конверторами, які через блок частотного розподілу підключені до абонентської дзеркальної антени Розроблена авторами мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаціина система МІТРІС-К складається з підсистем прийому, формування та опрацювання інформації, центральної станції (ЦС), яка містить багатоканальний НВЧпередавач, із блоками частотної модуляції, сполученими з блоками фільтрації, посилення і перетворення частотно-модульованих сигналів у короткохвильову частину сантиметрового діапазону хвиль, усі канали НВЧ передавача об'єднані з підключенням НВЧ виходів окремих каналів до спільного НВЧ виходу передавача через ВІДПОВІДНІ прямі плечі послідовно включених феритових циркуляторів, а також антени, сполученої з зазначеним НВЧ передавачем, абонентських станцій, що містять кожна дзеркальну антену з конвертором та тюнер, до складу центральної станції введений принаймні один передавально-приймальний ствол, що складається із модемів з потрібною смугою пропускання, що мають інтерфейс вводу даних (наприклад, G 703), виходи яких через блок суматора підключені до конвертора "вгору" (ирконвертор), ВИХІД якого через дуплексер і феритовий циркулятор підключено до спільного НВЧ виходу передавача, конвертора "вниз" (d-конвертор), вхід якого через дуплексер і феритовий циркулятор спільного НВЧ виходу передавача з'єднаний з антеною, а вихід через блок поділювана з'єднаний з входом ВІДПОВІДНОГО модему, а абонентська станція додатково містить передавальноприймальний ствол, що складається з модему, з'єднаного з up і d-конверторами, які через блок частотного розподілу підключені до абонентської дзеркальної антени До ВІДМІННИХ від прототипу ознак запропонованої системи МІТРІС-К відноситься додатково введений в центральну станцію передавальноприймальний ствол, що складається із модемів з потрібною смугою пропускання, які мають інтер 50877 фейс вводу даних (наприклад, G 703), up і dконверторів, входи (виходи) яких підключені через спільний вихід НВЧ-передавача до антени з одного боку, та через блок поділювача і блок суматора до входів (виходів) модемів з другого боку, та абонентської станції, яка містить up і d-конверторі, входи (виходи) яких через дуплексер і блок частотного розподілу з'єднані з антеною з одного боку і через модем з кінцевим обладнанням користувача - з другого боку Таке схемне рішення дозволяє розширити функції системи МІТРІС як системи передавальноприймальної, тобто створення на базі системи МІТРІС служби надання користувачам виділених дуплексних каналів потрібної для користувачів пропускної спроможності Наявність up і dконверторів в передавально-приймальному стволі центральної і абонентських станцій дозволяє забезпечити дуплексний зв'язок користувача з центральною станцією за рахунок того, що up конвертор є передавачем, що перетворює сигнал проміжної частоти в діапазон НВЧ-сигналу, a dконвертор є приймачем НВЧ-сигналу, що перетворює його в сигнал проміжної частоти На фіг 1 представлена структурна схема запропонованої системи МІТРІС-К На фіг 2 показано частотний план центральної станції (ЦС) Система складається з підсистеми прийому, формування, та опрацювання інформації 1, центральної станції 2, яка містить багатоканальний НВЧ- передавач 3, із блоками частотної модуляції 4, сполученими з блоками фільтрації, посилення і перетворення частотно-модульованих сигналів у робочий діапазон хвиль 5, виходи яких через прямі плечі послідовно включених феритових циркуляторів 6 підключені до спільного НВЧ виходу 7 передавача 3 з'єднаного з антеною 8 Додатково введений до центральної станції приймально-передавальний ствол 9 складається з модемів 10, виходи яких через блок суматора 11 підключені до ВІДПОВІДНОГО ир-конвертера 12, ВИХІД якого через дуплексер 13 підключений до феритового циркулятора 6 спільного НВЧ-виходу 7 передавача 3, що являє передавальний тракт додатково введеного передавально-приймального ствола 9 Приймальний тракт ствола 9 складається с dконвертора 14, вхід якого з'єднаний з дуплексером 13, а вихід через блок поділювача 15 з'єднаний з входом модемів 10 Абонентська станція 16 складається з дзеркальної антени 17, з'єднаної з блоком частотного розподілу 18, перший вихід якого з'єднаний з конвертером 19, вихід якого підключений до тюнера 20, з up і d-конвертерів 2 1 , 22, з'єднаних через дуплексер 23 та другим виходом блока частотного розподілу 18 з антеною 17 і через цифровий модем 24 з кінцевим обладнанням ко ристувача Запропонована система МІТРІС-К працює наступним чином Потік даних від джерела послуг поступає на цифровий вхід модему 10 Потім промодульована несуча з радіочастотного виходу модему 10 через блок суматора 11 поступає на вхід ир-конвертору 12 і після перетворення в ньому частоти вхідного сигналу до значення частоти передачі через дуплексер 13 і феритовий циркулятор 6 подається на спільний НВЧвихід 7 передавача 3 і випромінюється антеною 8 Прийнятий антеною 8 радіосигнал через феритовий циркулятор 6, дуплексер 13 подається на вхід d-конвертора 14 і після зниження частоти до значення ВІДПОВІДНОГО діапазону радіочастотного входу модему 10 подається через блок поділювача 15 на вхід модему 10 і далі на прикінцеве обладнання даних, яке приймає інформаційно-цифрову ПОСЛІДОВНІСТЬ На фіг 2 показано частотний план центральної станції 2, робочий діапазон якої складається із смуги прийому і смуги передачі котрі поділені на смуги стволів 9, які створюються сукупністю up-1 dконверторів 12, 14 та m модемів 10 Робоча смуга модему 10 лежить в межах смуги пропускання ствола 2 В запропонованій системі МІТРІС-К може бути від одного до п таких стволів Прийом та передача на абонентській станції 16 виконується як і на центральній станції 2 з урахуванням того, що використовується один модем 24 Робоча частота модему 24 абонентської станції 16 відповідає робочій частоті одного з модемів 10 передавально-приймального ствола 9 центральної станції 2 Згідно такому алгоритму роботи число користувачів дорівнює числу каналів (модемів 10 приймально-передавальних стволів 9 центральної станції 2) Так в одному стволі зі смугою пропускання 24МГц може бути організовано 10 - 20 двохмегабітних каналів в залежності від виду модуляції та якості (завадостійкості) каналів При необхідності організації більшого числа каналів використовується ресурс додаткових стволів При цьому замість чергової ЛІНІЙКИ мовлення, що складається з блоку частотної модуляції 4, блоку фільтрації, посилення і перетворення частотно-модульованих сигналів у робочий діапазон хвиль 5 (див фіг 1) організується ще ствол з модемами, частоти яких відстроєні від організованих в першому стволі Джерела використаної інформації Т Н Нарытник, В П Бабак, М Е Ильченко, С А Кравчук Микроволновые технологии в телеком муникационных системах, Київ, "Техніка", 2000р , стор 131 50877 2A 2 0 Cwvra прийом отвода ЦС См\га перепяч Г і Сч)гаприйомі мндамч Смуга прийому ЦС Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71