Способ беспроводной передачи информации о местоположении и полезной информации и приемопередающее устройство

 

Изобретение относится к области беспроводной передачи информации о местоположении и полезной информации и к приемопередающему устройству. Информацию о местоположении передают с предпочтительно стационарного приемопередающего устройства на находящуюся вблизи него подвижную радиостанцию для определения местонахождения последней, при этом передачу полезной информации осуществляют между базовой станцией и подвижной радиостанцией, в заданные моменты времени передачу полезной информации базовой станцией прерывают и от приемопередающего устройства передают информацию о местонахождении. Достигаемый технический результат - возможность осуществления радиоконтроля за приемопередающим устройством и/или за подвижной радиостанцией. 3 с. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Уровень техники Настоящее изобретение относится к способу беспроводной передачи информации о местоположении и полезной информации и к приемопередающему устройству согласно ограничительным частям независимых п. п. 1 и 7 формулы изобретения соответственно.

Из заявки ЕР 0290725 В1 известен способ определения приблизительного местоположения подвижной радиостанции в сотовой сети радиотелефонной связи, имеющей подвижные радиостанции и по одной базовой станции на каждую сотовую подзону сети. Индивидуальные номера базовых станций в виде кодовой последовательности данных сообщаются на работающие в зоне обслуживания, или зоне действия, этих базовых станций подвижные радиостанции, на которых этот номер соответствующей базовой станции декодируется и служит информацией о местоположении.

Преимущества изобретения Преимущество предлагаемого в изобретении способа с отличительными признаками независимого п.1 формулы изобретения в сравнении с известным состоит в том, что приемопередающее устройство передает информацию о местоположении в интервалах между передачей сигналов полезной информации. Благодаря этому при передаче информации о местоположении становится возможным снизить затраты на формирование и передачу собственно кодовой последовательности данных.

Кроме того, преимущество передачи сигналов с информацией о местоположении и сигналов, содержащих полезную информацию, в режиме временного разделения состоит в оптимальном использовании выделенного для передачи времени.

Еще одно преимущество передачи сигналов с информацией о местоположении и сигналов, содержащих полезную информацию, в режиме временного разделения заключается в возможности передачи полезной информации и информации о местоположении в одном единственном частотном диапазоне, что позволяет более экономно использовать частоты, а также применять в каждом случае одинаковые приемные и передающие устройства, благодаря чему исключаются дополнительные затраты на оборудование и снижается стоимость всей системы в целом.

Предпочтительные варианты осуществления способа, описанного в независимом п.1 формулы изобретения, представлены в п.п.2-6.

Согласно одному из этих предпочтительных вариантов предусмотрена синхронизация передаваемой полезной информации с передачей информации о местоположении, благодаря чему в подвижной радиостанции требуется наличие всего лишь одного приемника. Это позволяет сделать подвижную радиостанцию более легкой и компактной, снизить количество потребляемой ею энергии, а следовательно, и уменьшить ее стоимость.

В другом предпочтительном варианте предусмотрена возможность передачи в заданные моменты времени на базовую станцию с приемопередающего устройства и/или с подвижной радиостанции сообщения о состоянии, предпочтительно содержащего информацию о местонахождении, об исправности/готовности к работе, о мощности излучения, о частоте радиопередачи и иные данные. Благодаря этому базовая станция может осуществлять радиоконтроль за приемопередающим устройством и/или за подвижной радиостанцией.

Преимущество предлагаемого в изобретении приемопередающего устройства с отличительными признаками независимого п. 7 формулы изобретения состоит в том, что в нем предусмотрена возможность передачи информации о местоположении в интервалах между приемом радиосигналов, что достигается за счет соответствующей временной синхронизации и временного разделения этих сигналов с информацией о местоположении и радиосигналов. Благодаря этому обеспечивается оптимальное использование выделенного для передачи времени. Таким образом, отпадает необходимость в формировании и посылке приемопередающим устройством собственной кодовой последовательности для передачи информации о местоположении, что позволяет снизить затраты и сэкономить время.

Предпочтительные варианты выполнения приемопередающего устройства, описанного в независимом п.7 формулы изобретения, представлены в п.п.8-10.

Наиболее предпочтительным является использование дополнительного передатчика для передачи сообщений о состоянии. Благодаря этому становится возможным обеспечить радиоконтроль за приемопередающим устройством, например, со стороны центральной станции или узла, на которую, соответственно на который, передаются указанные сообщения о состоянии.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано: на фиг. 1 - схема системы беспроводной передачи информации о местонахождении и полезной информации, включающей базовую станцию, приемопередающее устройство и подвижную радиостанцию, и на фиг. 2 - диаграмма принятого подвижной станцией сигнала, содержащего полезную информацию и переданного вместе с ним в режиме временного разделения сигнала, содержащего информацию о местонахождении.

На фиг.1 позицией 1 обозначена базовая станция, имеющая передатчик 35 и приемник 40. Предусмотренное в базовой станции 1 согласующее устройство 45 (т. е. устройство, согласующее электрические параметры сигнала передатчика с параметрами канала связи или принимаемые сигналы с параметрами входных цепей приемника) соединено с передатчиком 35 и приемником 40. Передатчик 35 предназначен для передачи содержащих полезную информацию радиосигналов в диапазоне ультравысоких частот (в УВЧ-диапазоне), а приемник 40 предназначен для приема радиосигналов в диапазоне очень высоких частот (в ОВЧ-диапазоне). Передатчик 35 имеет передающую антенну 36, а приемник 40 имеет приемную антенну 41. Кроме того, позицией 10 обозначено приемопередающее устройство, имеющее приемник 15 для приема радиосигналов в УВЧ-диапазоне. Помимо этого в приемопередающем устройстве 10 имеется передатчик 20 для передачи информации о местонахождении в УВЧ-диапазоне. Передатчик 20 и приемник 15 соединены друг с другом через блок 25 синхронизации. Кроме того, с приемником 15 соединен еще один передатчик 30, предназначенный для передачи сообщений о состоянии в ОВЧ-диапазоне. Приемник 15 имеет приемную антенну 16, передатчик 20 имеет передающую антенну 21, а второй передатчик 30 имеет дополнительную передающую антенну 31. Кроме того, позицией 5 на фиг.1 обозначена подвижная радиостанция, включающая передатчик 50 с передающей антенной 51 и приемник 55 с приемной антенной 56, причем передатчик 50 и приемник 55 соединены с встроенным в подвижную радиостанцию 5 согласующим устройством 60. При этом передатчик 50 служит для излучения радиосигналов в ОВЧ-диапазоне, а приемник 55 служит для приема радиосигналов в УВЧ-диапазоне. На фиг.1 пути передачи сигналов между базовой станцией 1, подвижной радиостанцией 5 и приемопередающим устройством 10 условно обозначены пунктирными стрелками.

В согласующем устройстве 45 базовой станции 1 передатчик 35 формирует поток данных, состоящий из предназначенной для передачи полезной информации и прерываемый в заданные моменты времени. В результате в этом потоке полезной информации образуются временные интервалы, в течение которых сигнал отсутствует. Затем поток полезной информации поступает на передатчик 35 для излучения передающей антенной 36. Передатчик 35 излучает содержащие полезную информацию радиосигналы в УВЧ-диапазоне со сравнительно высокой мощностью, что позволяет принимать эти радиосигналы в пределах сравнительно большой зоны. В пределах этой зоны находятся также подвижная радиостанция 5 и приемопередающее устройство 10, что обеспечивает прием полезной информации как приемником 15 приемопередающего устройства 10, так и приемником 55 подвижной радиостанции 5. Приемопередающее устройство 10 является стационарным и служит для передачи информации о местоположении, содержащей информацию о местонахождении приемопередающего устройства 10. При этом мощность излучения при передаче информации о местонахождении сравнительно невелика, вследствие чего принимать эту информацию могут только станции, находящиеся вблизи от приемопередающего устройства 10 и определяющие таким путем свое примерное местонахождение. Вышесказанное относится прежде всего к подвижной радиостанции 5 в случае, когда она перемещается вблизи приемопередающего устройства 10 и может принимать посылаемую этим приемопередающим устройством 10 информацию о местоположении. Подготовку информации о местоположении, предназначенной для передачи передатчиком 20 приемопередающего устройства 10 через передающую антенну 21, осуществляет блок 25 синхронизации. При этом указанный блок 25 синхронизирует во времени прием потока полезной информации приемником 15 приемопередающего устройства 10 с передачей информации о местоположении. С этой целью передатчик 20 приемопередающего устройства 10 посылает информацию о местоположении в те интервалы времени, когда базовая станция 1 прерывает передачу потока полезной информации. Таким образом, приемник 55 подвижной радиостанции 5 принимает через свою приемную антенну 56 в режиме временного разделения передаваемую базовой станцией 1 полезную информацию и посылаемую приемопередающим устройством 10 информацию о местоположении. Принимаемый этим приемником сигнал имеет, например, форму, представленную на диаграмме по фиг. 2. При этом на временной оси t показано распределение информации, принимаемой приемником 55 подвижной радиостанции 5. Согласно этой диаграмме до момента t₁ идет прием первого блока 65 данных из потока полезной информации. С момента t₁ до момента t₂ поток полезной информации прерывается и идет прием первого блока 80 данных, содержащих информацию о местоположении. Затем с момента t₂ до момента t₃ идет прием второго блока 70 данных из потока полезной информации. Второй раз поток полезной информации прерывается в интервале между моментом t₃ и моментом t₄, когда приемник 55 подвижной радиостанции 5 принимает второй блок 85 данных с информацией о местоположении. Начиная с момента t₄ идет прием третьего блока 75 данных из потока полезной информации. В последующем сигналы, принятые приемником 55 подвижной радиостанции 5, подаются в согласующее устройство 60 для дальнейшей обработки.

При временной синхронизации передачи базовой станцией 1 полезной информации с передачей приемопередающим устройством 10 информации о местоположении необходимость в приеме передаваемой базовой станцией 1 полезной информации также приемопередающим устройством 10 и, следовательно, в наличии в данном приемопередающем устройстве 10 встроенного приемника 15 отпадает, если это приемопередающее устройство 10 синхронизировано с базовой станцией 1 каким-либо иным образом, что позволяет получить систему с временной синхронизацией, например, за счет подачи на базовую станцию 1 и на приемопередающее устройство 10 общего тактового импульса. Одновременно на приемопередающее устройство 10 необходимо сообщать также информацию о тех моментах времени, в которые базовая станция 1 прерывает передачу потока полезной информации. С этой целью на приемопередающее устройство 10 необходимо подавать, например, соответствующую информацию о передаче сигналов. Указанную задачу можно решить и за счет подачи соответствующих тактовых импульсов в приемопередающее устройство 10 лишь в те моменты, когда передача потока полезной информации прервана и необходимо передать информацию о местоположении.

Описанный способ может быть, например, использован для передачи сигналов поискового вызова (пейджинговых сигналов). При этом согласующее устройство 60 подвижной радиостанции 5 может также генерировать радиосигналы для передачи передающей антенной 51 передатчика 50 подвижной радиостанции 5 в ОВЧ-диапазоне. Затем эти сигналы после их приема приемной антенной 41 базовой станции 1 будут направляться приемником 40 на обработку в имеющееся в этой базовой станции согласующее устройство 45. Такая передача сигналов в обратном направлении на базовую станцию 1 с подвижной радиостанции 5 позволяет последней срабатывать в ответ на полезную информацию, принятую от базовой станции 1, например, в виде сигналов поискового вызова.

Базовая станция 1 с помощью передаваемой полезной информации может запрашивать определенные данные у пользователя подвижной радиостанции 5. Однако в другом варианте базовая станция 1 посредством передаваемой полезной информации может напрямую выдать на подвижную радиостанцию 5 команду послать сообщение о ее состоянии, содержащее информацию о местонахождении, об исправности/готовности к работе, о мощности излучения, о частоте радиопередачи и иные данные о подвижной радиостанции 5, осуществляя таким путем радиоконтроль за этой радиостанцией 5. При этом передача подвижной радиостанцией 5 сообщения о своем состоянии инициируется, например, по содержащемуся в принятом потоке полезной информации сигналу запроса и/или в более общем случае просто при приеме полезной информации. Однако в другом варианте можно предусмотреть, чтобы подвижная радиостанция 5 передавала на базовую станцию 1 сообщения о состоянии автоматически в заданные моменты времени. Кроме того, передача сообщений о состоянии может инициироваться и вручную, пользователем. Подвижная радиостанция 5 может также передавать сообщения о состоянии с информацией о ее местонахождении на базовую станцию 1 каждый раз при изменении данных о местоположении, принятых подвижной радиостанцией 5. Происходит это в том случае, когда подвижная радиостанция 5 принимает информацию о местоположении от другого приемопередающего устройства, не показанного на фиг.1.

Независимо от приема полезной информации подвижной радиостанцией 5 ее пользователь может самостоятельно подать сигнал тревоги, который подвижная радиостанция 5 передаст на базовую станцию 1. Сигнал тревоги может подаваться и автоматически, например, в том случае, когда подвижная радиостанция 5 остается неподвижной в течение заданного интервала времени, например, длительностью в одну минуту.

Необходимым условием передачи подвижной радиостанцией 5, соответственно ее пользователем радиосигналов на базовую станцию 1 является адресация подвижной радиостанции 5 посредством полезной информации, передаваемой базовой станцией 1 на подвижную радиостанцию 5. Аналогичным путем может осуществляться также адресация приемопередающего устройства 10, по которой тем самым инициируется передача радиосигналов на базовую станцию 1. С этой целью дополнительный передатчик 30 в приемопередающем устройстве 10 имеет мощность излучения, сравнимую с таковой передатчика 50 в подвижной радиостанции 5 и достаточную для передачи радиосигналов приемопередающим устройством 10, соответственно подвижной радиостанцией 5 на базовую станцию 1. При этом сигналы в каждом случае передаются в ОВЧ-диапазоне. Таким образом приемопередающее устройство 10 также посылает сообщение о состоянии на базовую станцию 1 по получении им от этой базовой станции 1 соответствующего сигнала запроса, содержащегося в потоке полезной информации, и/или в более общем случае просто по получении полезной информации, переданной базовой станцией 1. В приемопередающем устройстве 10 может быть также предусмотрена возможность автоматической передачи сообщений о состоянии на базовую станцию 1 в заданные моменты времени. При этом посылаемые приемопередающим устройством 10 на базовую станцию 1 сообщения о состоянии также содержат информацию о местоположении, об исправности/готовности к работе, о мощности излучения, о частоте радиопередачи и иные данные о приемопередающем устройстве 10. Тем самым также обеспечивается возможность радиоконтроля за приемопередающим устройством 10 со стороны базовой станции 1.

Передача радиосигналов на подвижную радиостанцию 5 и/или на приемопередающее устройство 10 возможна также и в ОВЧ-диапазоне, равно как и передача радиосигналов на базовую станцию 1 в УВЧ-диапазоне. Передача сигналов в обоих направлениях в одном и том же частотном диапазоне позволяет более экономно использовать частоты. Кроме того, в каждом случае можно использовать одни и те же приемные и передающие устройства, что позволяет снизить затраты на оборудование и, как следствие, уменьшить стоимость системы. Использование же для обоих направлений передачи различных частотных диапазонов позволяет исключить взаимные помехи между передаваемыми в этих направлениях сигналами.

Формула изобретения

1. Способ беспроводной передачи информации о местоположении и полезной информации, при этом информацию о местоположении передают предпочтительно со стационарного приемопередающего устройства (10) на находящуюся вблизи него подвижную радиостанцию (5) для определения последней своего местонахождения, отличающийся тем, что передачу полезной информации осуществляют между базовой станцией (1) и подвижной радиостанцией (5), передачу полезной информации базовой станцией (1) прерывают в заданные моменты времени и в те интервалы времени, когда передача полезной информации базовой станцией (1) прервана, от приемопередающего устройства (10) передают информацию о местонахождении.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прием передаваемой базовой станцией (1) полезной информации осуществляют также в приемопередающем устройстве (10) для временной синхронизации с передачей информации о местоположении.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в заданные моменты времени на базовую станцию (1) с приемопередающего устройства (10) и/или с подвижной радиостанции (5) передают сообщение о состоянии, предпочтительно содержащее информацию о местонахождении, об исправности или готовности к работе, о мощности излучения, о частоте радиопередачи и иные данные.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что сообщение о состоянии посылают на базовую станцию (1) с приемопередающего устройства (10) и/или с подвижной радиостанции (5) по приеме ими переданной базовой станцией (1) полезной информации и/или по получении сигнала запроса.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что передачу радиосигналов на подвижную радиостанцию (5) и/или на приемопередающее устройство (10) предпочтительно осуществляют в диапазоне ультравысоких частот (в УВЧ-диапазоне).

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что передачу радиосигналов на базовую станцию (1) предпочтительно осуществляют в диапазоне очень высоких частот (в ОВЧ-диапазоне).

7. Приемопередающее устройство (10), прежде всего для осуществления способа по п.1 или 2, предназначенное для передачи информации о местоположении, которая содержит информацию о местонахождении этого приемопередающего устройства (10) и которая позволяет находящейся вблизи указанного приемопередающего устройства (10) подвижной радиостанции (5), принимающей такую информацию о местоположении, определить свое местонахождение, отличающееся тем, что предусмотрен приемник (15), предназначенный для приема радиосигналов, излучаемых предпочтительно в УВЧ-диапазоне, передатчик (20), предназначенный для передачи информации о местоположении предпочтительно в УВЧ-диапазоне, и блок (25) синхронизации, разрешающий передачу информации о местоположении передатчиком (20) в те интервалы времени, на которые прерывается принимаемый этим приемопередающим устройством радиосигнал.

8. Приемопередающее устройство (10) по п.7, отличающееся тем, что предусмотрен дополнительный передатчик (30), предназначенный для передачи сообщений о состоянии предпочтительно в ОВЧ-диапазоне.

9. Приемопередающее устройство (10) по п.8, отличающееся тем, что предусмотрена возможность автоматической передачи сообщений о состоянии в заданные моменты времени.

10. Приемопередающее устройство (10) по п.8 или 9, отличающееся тем, что дополнительный передатчик (30) соединен с приемником (15), а передача сообщений о состоянии осуществляется по получении приемником (15) сигнала запроса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2