Ретранслятор системы спутниковой связи
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„ Ы„, 1748262 A1 + (я)з Н 04 В 7/14
ГОСУДАРСТВЕННЬ!Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
7 i 09) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 ": -: :::. ":. .:,:2 (21):4441918/09 .: . :.-:": :::::;: - .: -: ":.:: быть итспольтзгованяон в системах спутниковой . (22) 15.06.88 .: : . " ", :: связи для передачи сигналов по каналам, (46) 15.07.92. Бюл. М 26:, . .- : . характеристики которых подвержены влия(72) С,B.Çàìåøàåâ,"À.Â.Êóêàðéí и И.Н.Сама- нию гидрометеоров (дождя, снега). С рин - .: ...,:: . ..:. ": . целью повышения скорости передачи сиг(53) 621.396,6(088;8) —,:- " ;:::: . наллов пройзводтят учет- и- текущий анализ (56)Авторсковсвидетельство СССР .,:, метустловий в заявленных к экспойироваМ1213954, кл. Н04 В 7/14.1983.: . нию пбдзойах зоны обслуживания и расЛевин В.В. Развитие систем спутнинко- :: пределтгяют мощность передатчика вой Свияэи с Пргостранствненно-временным ретранслятора между заявлейнымни к эксразделенигем каналов. — Труды НИИР,1986, понированию подзонами в Собтаетствии с
М 1, с; 21, .:... -; .. .::=;":-;,":;::". результатами этого анализа, В ретрансля(54) РЕТРАНСЛЯТОР СИСТЕМЫ СЙУГЙИ- -: "тор дополнителгьлйо введены, блок айализа
КОВОЙ СВЯЗИ вЂ”:::;,:- .,- :;.: " ."- -:::: заявок, формирователь и блок распределе(87) Йэобретсенгие оттнобитсят к радиотехнике. — ния мощности. 2 ил, в частности к технике радиосвязи, и может г
Ф
Йзобретение огтнонсйтгся к раднитоттехгнике .: блтокт 7 распределения мощности состоит из и может исполгьэоваться в сйстетманх спутни- . делителя 11 и двух ветвей 12, 13 распреде ковойсвязидля передачисигналовпокана-:. ления, состоящих из блока 14 делителей; лам, хэрлактетристйки которых подвержены . Переключателей 15 и блока 16 сумматоров, Ф влиянию гйдрометегоров.:. ;: ..:,:: .:,,::.": элемент ИЛИ 17, пороговые элементы 18, 00
Цель изобретения — повышение скоро- элетмгенты И 19; формирователь 10 управля- ) сти передачи сигналов (протпускной способ- ющих сигналов содержит мультиплексер 20, ности ретранслятора).. ":.-:.:.;:,: генератор 21, счетчйк 22,, блок 23 распредеНа фиг.1 показанаструктурнаяэлектри.-" "ления заявок и регйстр.24 памяти, ЧЕСтяаяСХЕМарЕтраНСЛятара; Нафнт.2-фрр- —:: РЕтраНСЛятср рабОтаст СЛЕдуяННИМ Обмирователь управляющйх сигйэлов.: ::: разом. . Ретранслятор содержит приемйуЮ: До начала передачи сигйалов земными антеннУ 1т блок 2 пРиема заЯгвОК йа Рв- станциЯми Зоны обслУживаниЯ на пРиемтрансляцию в заданнйх направлениях, нуюг антенну 1 поступает сигнал либо от измерительный приемник 3, тракт 4 рв- центральнойземнойстанцийсистемы,либо .трансляцйи, дешифратор 5, блок 6айалй- от станции управления, в котором содерзв заявок на ретрансляцию в заданных жатся.заявки на экспонирование любых М направлениях, блок 7 распределения мощ- из и (М < й) подзон зойы обслуживания ре ности, сумматор 8, передающую антенну 9 транслятора (схема организации связи).
: и формирователь 10 сигналов управления, Этот сигнал принимает блок 2 приема зая3 1748262 4 вок, выделяет йэ него заявки на экспониро- означающий, что данные подзоны нуждаютвание и хранит их все время, пока действует ся в дополнительном ресурсе (другой части) данная схема организации связи (пока не мощности передатчика тракта 4 ретрансляпостуйитновыйсигналсдругимизаявками). ции. На остальных N-M выходах блока 6
Сигнал каждой заявки, хранящийся в блоке 5 анализа заявок будет уровень "0", означаю2 приема заявок, постоянНо в течение этого щий, что заявки на экспонирование данных времени присутствует на соответствующей подзон отсутствуют. Распределение M логиодной иэ М выходных шин блока 2 приема ческих "1" по N выходам блока 6 анализа заявок в виде параллельного кода адреса. заявок поступает на соответствующие N (номера заявленной Для экспонирования 10 входов формйрователя 10, который формиподзоны).,<аждая схема организации связи рует на rn саойх выходных шинах т кодов может содержать не более М < N различных адресов подзон, соответствующих некотозаявок, по числу экспонируемых подзон. М рым иэ М заявленных подзон. Поэтому до кодов адресов заявок на экспонирование иэ начала передачи сигналов земными станциблока 2 йриема заявок поступают на адрес- 15 ями ресурс мощности передатчика тракта 4 ную группу входов блока 7 распределения: ретрансляции раопределен следующим обмощности, состоящую из М вхбдных шин, разом: в m лучах, обслуживающих m из М которйй в соответствии с поступившими за- заявленных подзон, мощность в каждом луявками каммутирует одну часть мощности . че составляет Р1/М+Р2/m Вт, а в остальных передатчика тракта 4 ретрансляции на сост- 20 M-m лучах, обслуживающих остальнйе заяв- . . вегствующие входы (лучи) передающей ан- ленные подзойы, мощность в каждом луче тенны 9. На группу управляющих входов составляет Р1/M Вт. Здесь Р1 и Р2 соответ- ...блока 7 распределения мощности, состоя - ственно первая и вторая части полной мощщую из m (m - входным шинам и далее в блок 6 анализа далей через передающую антенну 9 в заявзаяоок, Передаваемые земными станциями ленные М подзон. Одновременно с N выхоиз М заяйленных подзон сигналй через при- 40 дов измерительного приемника 3, емную ант ейну 1 пбступают в измеритель- соответствующих всем N подзонам зоны обный приемник 3. Измерительный приемник служивания, на соответствующие N входов 3 осуществляет частотную (либо времен- .. блока 6 айалиэа заявок поступают N аналоную, либо кодовую, либо совместно с при- .. -.товых сигналов. При этом уровень аналогоемной антенной 1 пространственную. в 45 вых сигналов на тех N-М выходах зависимости от принятого на участке "Зем- . измерительного приемника 3, которые соот ля-космос" способа многостанцйонногодо-: ввтствуют незаявленным подзонам, остает- . ступа к ретранслятору) селекцию сигналов ся таким же- низким, как и до начала различйых земных станций из всех N под- передачисигналовземнымистанциями,так, зон зоны обслуживания, До начала переда- 50 как передача сигналов из этих подзон отсут чи на входе измерительного приемника 3 ствует. На остальных выходах измеритель. сигналы земных станций из подзон отсугст- ного приемника 3; которые соответствуют вуют и действует только тепловой шум, ко.- заявленный подзонам, уровень аналоговых тарый на N выходах измерительного сигналов характеризует текущие гидромеприемника 3 дает низкий уровень аналого.- 55 теоусловия на трассе распространения сигвыхсигналов, посгупающих на соответству- налов иэ. заявленных подзон. При этом ющие N входов блока 6 анализа заявок. При максимальйо высокому уровню аналогового этом на М из N выходов блока 6 анализа сигнала соответствует отсутствие ослаблезаявок,соответствующихзаявленнымкэкс- ния сигнала в гидрометеорах, а низкому понированию подзонам, будет уровень "1", уровню аналогового сигнала соответствует 1748262 наличие ослабления в гидрометеорах (на- своих выходных шинах m кодов адресов пример, дожде) на трассе связи. подзон, соответствущих некоторым из ц за Блок 6 анализа заявок работает следу- явленных подзон, нуждающихся в дополниющим образом. тельном ресурсе, оставшиеся q-m заявок на На выходных шинах блока 2 приема за- 5 предоставление дополнительного ресурса явок присутствуют коды М заявленных на мощности остаютСя неудовлетворенными, обслуживание подзон. Эти коды поступают Поэтому первая ситуация квалифицируется на входные шины М дешифраторов, на од- как одна из форм отказа и ее вероятность ном из Й выходов каждого из которых в: учитывается при оценке технйко-экономирезультате присутствует уровень "1". При 10 ческого эффекта. Во второй ситуации q=-m u этом номер выхода дешифратора 5, на кото- формирователь 10 формирует íà m caoux ром присутствует уровень "1", соответству- выходных шинах е кодов адресов подзон, ет коду заявки . на входе данного соответствующих всем q нуждающимся в дешифратора. Так как одноименные выходы дополйительном ресурсе мощности йодзовсех M дешифраторов объединены общими 15 нам из общего числа М заявленных подзон. элементами ЙЛИ 17, с М входами каждый, - Втретьейситуации0<ц<тиформирователь10 то на выходах этих и элементов. ИЛИ 17: формирует íà q своих-выходных шинах q формируется распределение M заявленных: кбдов адресов подзон; Соответствующих для экспонирования подзон по N возмож- всем q нуждающимся в "дополнительном ре ным адресам. С N восходов измерительного 20 сурсе мощности подзонам из общего числа приемника 3 в блок 6 анализа заявок посту- М заявленных подзон, а на остальньх" в-q пают айалоговые сигналы, уровейь каждого выходных шинах сохраняются коды адресов из которых характерйзуеттекущие гидрбме- некоторых из m подзон, входящих в число M тебусловйя на трассе распространения Сиг-" заявленйых подзон, сформированные в налов из заявленных подзон. Поэтому 25 предшествующей текущей ситуации рассигналы с выхода пороговых элементов 18 пределения числа,q ïî N выходам или после при соответствующем выборе порога Mx получения блоком 2 приема заявок, но до срабатйвания несут текущую двоичную ин- начала передачи сигналбв земными станциформациа о качестве канала из всех N под- ями. В четвертой ситуации q=0 и íà m выход зон. При этом уровню "0" соответствует 30 ных шинах формирователя 10 сохрайяются удовлетворительйое качество канала, а ".Ж кодов адресов подзон, соответствующих уровню "1" — неудовлетворительное. Рас-... некоторым из M заявленных подзой и сфорйределение "1" на выходах N пороговых,. мированные в предшествующей текущей элементов 18 таково, что "1" присутствуют,. ситуации или до начала передачи сигналов - на выходах всех N-М пороговых элементов 35. земными станциями, В соответствии с сиг18, соответствующих N-M незая вленным налами кодов на выходных шинах формироподзбнам, кроме тото;на выходэхо некото- вателя 10, поступающими на группу : рых из M оставшихся йороговых элементов управляющих входов блока 7 распределе18, соответствующих тем заявленным под- ния мощности, блок 7 коммутирует вторую зонам, в которых уровень йолезного сигна- 40 чаСть мощности передатчика тракта 4 рела ниже порога. После" элемейтов И 19 из . трансляции на соответствующие входы (луэтого распределения исключаютСя "1", со- - чи) передающей антенны 9. Таким образом, ответствующие Й-M незаявленным подзо-: в процессе передачи земными станциями нам, и на выходе блока 6 айализа заявок сигналов"передающаяантенна9 ретрансляраспределение случайного числа q логиче- 45 тора экспойирует М заявленных из N подских "1" по N выходам отражает дЕйстви- зон зон обслуживания, при этом, в . тельное текущее pacnðåäåëåíèå зависимости оу рассмотренных ситуаций, потребноСтей в резервной мощности по за- определяемых текущими потребностями в явленным подзонам. При этом зависящее от резервйбм ресурсе мощности, m нуждаю текущих конкретных гидрометеоусловий, а 50 щимся. подзонам предоставлен дополнипоэтому случайное число q может прини-, тельный ресурс мощности. .; мать значения от 0 до M. С выходов блока 6 .. В процессе длительной работы ретранзаявок текущее распределение случайного слятора текущие гидрометеоусловия в заяв: числа q логических "1" поступает на N вхо- ленных подзонах изменявтся, может быть дов формирователя 10, который формирует 55 изменено также и само распределение зана m своих выходных шинах m кодов адре-: явленных подзон. В связи с этим изменяетсов подзон, нуждающихся в дополнитель- ся текущее распределение "1" на Й выходах ном ресурсе, При этом возможны четыре блока 6 анализа заявок. До тех пор, пока различные-ситуации. В первой ситуации текущее количество о логических "1" на выв<о<М и формирователь 10 формирует íà m ходах блока 6 анализа заявок не превышает 1748262 количества m резервных ресурсов, ретранс- тех заявленных к экспонированию m подлятор обеспечивает нормальное качество зон, из которых поступают сигналы с неуприема Сигналов земнынМи" ствнцтйями во довлетворительйым качеством. Сумматор 8 всех заявленных подзонах зоны обслужива- осуществляет сложение мощностей, постуния. При превышении числом q количества 5 пающих с выходов блоков 16 сумматоров. rn. резервных ресурсов, что при йравильно При этом мощность на 1-м выходе сумматора выбранном соотношении между M и в дол- . 8 и, следовательно, блока 7 распределения жно происходить достаточно редко и вхо мощности есть результат сложейия. мощнодить в долю дойустимйх отказов, ка ество стей с l-x выходов блоков 16 сумматоров и йритема сйгйаловт земными станциями в q-m 10 мощность присутствует на М из N выходов из М заЯвлтейнкых подзон окажетсЯ неУдов- сУмматоРа.8, пРичем мощность íà m из М летворительным. При уменьшенйи числа q выходах на Р2/rri больше, чем на оставшихдо величйны rn ..и менее ктачестквто приема ся М-in вычходах. автоматичтески воССтанавкливаестся ."- - . Формирователь 10 работает следуюБлок 7 распределения мощности рабо- 15 щим образом, тает следующим образом.:: - ::- " . На входы мультиплексера 20 от блока 6 Сигналы зтетмных станций после преоб- анализа заявок на 1-м (I-1 ° N) входе мультиралзоввнлия и усилеййя в тракте 4 ретрансля- плексера 20 уровня "1" соответствует налиции- поступают на вход делйтеля 11. в чию требований (заявки) на выделение которчомт мощность сигналов делитчся на две 20 дополнительного ресурса солответствующей неравные части. Коэффициента деления (ко- . подзоне. Генератор .21 вырабатывает имэффицтиентсвязй) делителя 11 опредл еляется . пульсты с периодом следования t. поступаю. соотношением между rn и М, а такжетребо- : .:щйе; на счетчик 22, ккоторйй формирует ваниями к надежности свтятзи и" кМйМаттиче- параллель скимин условитями в зоне обслуживания 25 щиеся с длительностью Т-tN последоваретранслятора. Затчемчтодна часть мок щносчти тельности чисел от 0 до. ЬИ; при этом в Р1 поступает на вход блока 14 дделителей течелнйе однокго период существует только - мощности блока 12, а Другая часть мощно- одно число. Сформированное счетчиком 22 сти Р2- на вход блока 14 делителей мощно- число I постуйает на уплравлкяащую входную сти-блока 13, Блокит 14 делителей мощности 30 шину мультиплексера 20, который при налиосущесттвляют делесние йосткупитвшитх на их чии на его i-м входе уровня "1" формирует входы мощностей на M u m равных частей имйульс "1" на своем выходе строго в тот СОответственно, кокттоРые затем пoctyпaют . пеРиод генеРатоРа 21, в течение котоРого на на втходысоответсчтвующихперетключателей выходе счетчика 22 йрисуттствует число I: 15, нта управляющие шины переключателей 35 Сформированный на одном из выходов бло15 от блока 2 приема заявок поступают кодлй ; ка 23 распреодтеления заявок импульс "1" пономеров заявленных "к экспон poaанию ступает íà вход разрешения записи riîäéîí, в соответствии с этими кодлами каж- соответствующего )-го регистра памяти 24 и дый переключатель 15 осуществляет комму- разрешает запись в данный региСтр памяти тацию мощности со своего sx0$3 на один из-40 .24 числа i, присутствующего::в данный мо и выходов. Блок 16 сумматоров-, йтредчсттаа- " -мент времени на выходной шине счетчика ляющий собой независимый набор M сум- 22. При записи очередного нового числа1в маторов с N входами каждый, осущесттвляет . регистр 24 число; зайисанное ранее в этом flo отношенйю к входным мощностям oll8- регистре, автоматически стирается; Однорацию поканального объединения М групп 45 временно с записью число ) поступает на входов по N входов(каналов) в гртутппе в одну .: выходную шину регистра 24 памяти и при; группуизй выходов.Приэтоммощностьна сутствует на ней все время, пока число i I-м выходе блока 16 сумматоров есть резуль- . хранйтся s регистре памяти. Таким образом, тат сложения М мощностей с I-x выходов на всех т выходных шййах формирователя переключателей 15 и мощность присутству- 50 10 уже к концу первого цикла Т работы счет ет на не более чем M из N выходов блока 16 чика 22 будут сформированы коды адресов сумматоров. Работадополнительногоблока . заявленных подзон, нуждающихся в до13 распределения аналогична работе блока полнительном ресурсе; Если количество q . 12 распределения. Отличие состоит в том, нуждающихся из заявленных подзон меньчто выходная мощность дополнительного 55 ше m, то оставшиеся в-о последних региблока 13 распределена no m из N его выхо- стров памяти 24кхранят коды адресов, дов, так как блок 14 делйтелей мощности . записанных в зти регистры памяти на имеет m 10 обслуженными из-эа исчерпания всех ре- ретрансляцию в заданных направлениях созервных ресурсов.: единены с входами дешифратора и адрес8 зависимости от требованийк надеж- ными входами блока распределения ности связи, климатических условий в зоне мощности, выходы измерительного приемобслуживания, числа М одновременно экс- 5 ника соединены с входами блока анализа понируемыхподзон,выборэчислэптиряда заявок нэ ретрансляцию в заданных надругих параметров ретранслятор обладает правлениях, выход тракта ретрансляции сов несколько раз(3-5 рэз) большей пропуск- единен с входом блока распределения ной способностью по сравнению с извест- мощности, причем блок распределения нйми устройствами. - . 10 мощности состоит из делителя-мощности, Формула изобретения . выходы которого соединены с входами Ретранслятор системы спутнйковой двух ветвей распределения, выходы котосвязи, содержащйй приемную энтенну, вы- рых соединены с входами сумматора, выход KOTOpoAсоедийен с входами тракта ре- ход которого является выходом блока трансляции, измерительного приемника и 15 распределения мощности, а каждая ветвь .блока приема заявок на ретрансляцию в за- распределения состоит иэ блока делитеданных направлениях; а также передающую лей, выходы которых через соответствуюантенну, отличающийся тем; что, с щие переключатели соединены с входом целью повышения скорости передачй сиг-" блока сумматоров, выходы которых являютналов, введены последовательно соедийен- 20 ся выходами ветви распределения, вторые йые дешифратор, блок анализа заявок на входы переключателей первой ветви расретрансляцию в заданных направлениях пределения являвтся адресными входами . формирователь сигналов управления и блок блока распределейия мощности, а вторые распределения мощности, выходы которого входы переключателей второй ветви рассоединены с входами передающей антвн- 25 пределения являются управляющими вхоны..причем выходы блока приема заявок на дами блока распределейия мощности. 1748262 Составйтель С. Замешаев Редактор M. Циткина Техред М,Моргентал Корректор Л. бескид Заказ 2511 Тйраж - Подписное ВНИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Pàóøñêàÿ наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
