РАДИОМОДЕМ СИСТЕМЫ БЕСПРОВОДНОЙ ШИРОКОПОЛОСНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в радиопередающих, радиоприемных устройствах, в системах связи, построенных по принципу «точка-точка», «точка - много точек», в том числе и в сетях стандарта Wi-fi.
Существуют сети беспроводного широкополосного доступа в интернет, работающие на основе стандарта IEEE 802.11. Структура такой сети состоит из базовой станции (БС) и множества абонентских станций (АС), которые обмениваются между собой информацией по радиоканалу. Для увеличения пропускной способности сети при плотном расположении абонентов стала применяться система со множеством базовых станций, каждая из которых работает со своей секторной антенной (мультисекторная система).
Структуры базовой станции, которая работает самостоятельно, и базовой станции, которая работает в составе сети базовых станций, аналогичны. В их основе лежит радиомодем беспроводной широкополосной передачи данных. Принципиальным отличием базовых станций является наличие блока синхронизации (БСБС) (см. фиг. 1), который использует источник эталонного времени, получаемый сигналы от приемника GPS/ГЛОНАСС. Синхронизация необходима для того, чтобы прием и передача данных происходила в отдельные моменты времени, чтобы исключить межсекторные интерференции (т.е. биение сигналов) при передаче сигналов на близко расположенные антенны. Это позволяет улучшить чувствительность приемной части станций и значительно повысить пропускную способность сети.
Наиболее близким к предлагаемой модели является техническое решение, описанное в функциональном узле (радиомодеме) станции беспроводной связи, (см. патент №2435322, опубл. 08.02.2008, МПК H04L 25/03, фиг. 2), включающий в себя источник данных, приемник данных, контроллер/процессор (микропроцессор), запоминающее устройство (память), процессор ТХ MIMO, процессор RX MIMO и модуляторы/демодуляторы.
Недостатком данного технического решения является невозможность работать в сети множества базовых станций ввиду отсутствия блока синхронизации базовой станции.
Технический результат, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, заключается в обеспечении работы радиомодема беспроводной широкополосной передачи данных как в режиме базовой станции, работающей в одиночку, так и в режиме базовой станции в сети со множеством базовых станций, т.е. в мультисекторной системе.
Технический результат достигается за счет добавления в узел маршрутизации 3, включающий стык Ethernet 4, по которому происходит получение данных от источника данных 1 и передача данных приемнику данных 2, и микропроцессора 5 с запоминающим устройством 6, которые непосредственно выполняют маршрутизацию информационных потоков, коммутатора 8, управляемого микропроцессором 5, вместе со стыком RS-485 7, по которому идет прием сигналов эталонного времени. Коммутатор 8 выполняет подключение и отключение внешнего блока синхронизации 9 от радиомодема беспроводной широкополосной передачи данных в зависимости от режима работы (базовая станция в мультисекторной системе или базовая одиночная) и, благодаря которому становиться возможным использование одного радиомодема как для одиночной базовой станции, так и для базовой станции в сети. Это расширяет функционал радиомодема и приемопередающей станции, делает станцию более универсальной, а также сокращает номенклатуру выпускаемой продукции предприятием-изготовителем при серийном производстве радиомодемов системы беспроводной широкополосной передачи данных, что косвенно снижает себестоимость изделия.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структура сети со множеством базовых станций, на фиг. 2 приведена функциональная схема радиомодема системы беспроводной широкополосной передачи данных.
Радиомодем системы беспроводной широкополосной передачи данных содержит источник данных 1, выход которого подключен к входу стыка Ethernet (ЕТН) 4, выход которого соединен со входом приемника данных 2, узел маршрутизации 3, включающий стык Ethernet 4, соединенный по шине с микропроцессором (μP) 5, первые вход-выход которого, соединены с входом-выходом запоминающего устройства 6, а вторые вход-выход с первыми входом-выходом коммутатора 8, при этом его второй выход соединен с третьим входом микропроцессора 5 по стыку RS-485 7; к третьему входу коммутатора 8 подключен выход внешнего блока синхронизации 9, узел маршрутизации 3 через микропроцессор 5 соединен по шине PCIe с радиомодулем 10, который имеет входы/выходы на антенны (ANT1, ANT2, ANT3, ANT4).
Коммутатор 8 выполняет подключение и отключение внешнего блока синхронизации 9, обеспечивающего прием и передачу данных в отдельные моменты времени. Обмен данными между узлом маршрутизации 3 и радиомодулем 10 происходит по стандартной шине PCIe. Радиомодуль 10 осуществляет функции модулятора/демодулятора и обработку данных для передачи сигналов на антенные входы/выходы (ANT1, ANT2, ANT3, ANT4). Питание радиомодема осуществляется по технологии РоЕ (Power over Ethernet).
Радиомодем системы беспроводной широкополосной передачи данных работает следующим образом.
При работе базовой станции в автономном режиме (одиночная базовая станция) с источника данных 1 информационные сигналы поступают по стыку Ethernet 4 на микропроцессор 5, который обрабатывает информационные сигналы и формирует пакеты данных (информационные и служебные) в соответствии с протоколом шины PCIe для дальнейшей отправки их на радиомодуль 10. В радиомодуле 10 осуществляется восстановление информационных сигналов в аналоговую форму, перенос на несущую частоту (создание высокочастотного сигнала), усиление высокочастотного сигнала и передача его на коммутатор антенных входов/выходов (на фиг. не показано).
При работе радиомодема системы беспроводной широкополосной передачи данных в сети со множеством базовых станций дополнительно коммутатор 8 отправляет микропроцессору 5 управляющие сигналы наличия внешнего блока синхронизации 9, который выполняет прием и передачу данных в отдельные моменты времени при передаче сигналов на близко расположенные антенны, и микропроцессор 5 переключает коммутатор 8 в режим приема сигналов эталонного времени от внешнего блока синхронизации 9 по стыку RS-485 7, при этом микропроцессор 5 разрешает работу радиомодуля 10 с помощью служебных сигналов, передаваемых по шине PCIe, только в определенные моменты времени в соответствии с сигналами эталонного времени. Передача и прием всех базовых станций сети осуществляется в одинаковые моменты времени.
Во время приема сигнала радиомодуль 10 коммутирует антенные входы/выходы с приемными трактами (на фиг. не показано), осуществляет детектирование высокочастотных сигналов, оцифровку, демодуляцию принятых цифровых сигналов и передает их по шине PCIe в микропроцессор 5, который осуществляет обработку полученных информационных сигналов и формирует пакеты Ethernet и передает их приемнику данных 2 по стыку Ethernet 4.
Запоминающее устройство 6 обеспечивает хранение программного обеспечения микропроцессора 5 формирующий алгоритм работы радиомодема системы беспроводного широкополосного доступа.