动态无线通信系统技术方案

一种通信系统，该系统包括多个用户，每个上述用户具有一个包含发射机和接收机的收发信机。在系统中有与每个收发信机相连的装置，能使上述发射机发送具有一种预定的时间、频率和相位码的独特波形，每个收发信机的与接收机相连的装置，能使上述用户中的任何一个接收任何所发送的波形，而包括那些接收上述波形的其他用户能够同时发送另外的独特波形，因此，任何用户能够接收任何已发送的波形，而同时发送另外的波形。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通信系统，具体涉及一种增加通信容量的通信系统，同时允许同时接收和发送数据。现有的通信系统利用直接的发送器。就是说，这种系统能够使主叫或发送用户连接多个接收机中的任何一个，并且基于一种连接，向该被叫用户发送和从该被叫用户接收数据。直接发送器系统每次提供一条通信链路进行操作。按照这种方式，任何指定的频率或某些代表各个位置的码都是“邮递员”。例如，在诸如电话系统的系统中，任何用户可以在一个很宽的用户频谱范围内呼叫另一用户，或者可以进行会议电话呼叫。各用户要求有一个唯一码的拨号，因此对于该系统每个用户具有一个码（电话号码），拨这一号码就可以接通该用户。因此，基于这种码的知识或基于与其他的各种系统有关的一个特定的频率等等的知识，仅可以实现各种连接。这种系统不允许独立使用或同时使用。这种系统要求有时间性连接或频率兼容来提供通信。该系统仅能实现各“被叫”用户与各“主叫”用户之间的通信。-->即将要描述的本系统，以在无线媒介提供全方位传播的同时，提供一种独立使用的方式操作。本系统由于利用了时间离散冗余编码信号格式，所以能够通过多个源同时进行操作，和基本上允许信息的交换，该系统还同时提供了进行定时和接入的灵活性，以及用户和用途的独立性。将要描述的系统区别于传统系统是由于该系统支持同时传送，其中所有被传送的信号存在于用于接收的每个场地，即便该收发信机正在进行发送和正在从另外一个通信对应端进行接收。正如人们将能理解的那样，该系统的操作类似于出现在鸡尾酒会的声学通信。按照这种方式许多人可以彼此通信或者与隔壁房间的任何人和其他情况下的人通信。因此，鸡尾酒会的每个参加者可以与该酒会中的任何一个通信，并且进行这种谈话的同时还可以有许多人听和参加交谈。根据这种模拟进行操作的现有技术尚没有通信系统。正如将要解释的那样，本通信系统允许每个单个用户可以获得每个单个的被发送的消息和按照要求接收任何消息，并且任何消息能够被多于一个的单元所接收和当该单元正在发送时也能够被接收。因此，由于消除了突冲，与现有技术的通信系统相比较，本系统增加容量一个数量级，给予每个用户对该社区传输的总的可利用度，和允许每个用户选择接收仅与其相关的数据。基本上，该系统的操作可以模拟上面说明的鸡尾酒会的简单描述。具体来说，该系统适合于军事通信，因为现存的通信装备将不满-->足于正显露出的为更好的配位动态战争战术的作战需要。传统的通信结构于各种动态配位功能的适应是很差的，这些功能是诸如传感器配置、检测增强、瞄准、灵活配位、武器配位、和杀伤评估。对于集体信息共享的通信情况是以具有存取其他各用户信息功能的用户网络或群为特征的。每个用户需要存储整个地区所产生的数据和能够仅选择相关的数据用于接收。当前的信道化无线系统仅提供单独分开的连接，不能提供全面的利用，由于其社区范围的增加和接收阻塞所用发射机，因此易遭受到平面的传输容量严重损失。对在军队的各士兵之间信息共享的识别需要是实际的，并且能够期望有所增加，和将压倒现在所构成的通信系统的容量。传统的通信没有能力支持这些需要将不可避免地导致集团军实际需求的切断、集团军之间最小的信息共享，因此削弱了战斗力。传统的无线通信，它们依赖于时间和频率的防护带，由于在时间和频率利用上的低效率，使得这种通信具有低效率的系统容量。低效率的基本理由是传统无线通信在同时发送时不能接收。正如人们所了解的那样，无线发射机对于其接收机而言总是一个阻塞或干扰源。在一个各种平面（platform）和多种媒体的社区中，由于在无线电路结构、定时和链路协议方面的失配而使有效数据交换失效。这些结构和协议已被用于组织参与，以防止发射机阻塞接收，反之亦然。已经开发了许多类型的顺序存取协议，以对付当前对于顺序地互相-->排斥发送与接收的需要。从技术的角度来看，数据的相互可操作性（interoperability）明显有所裨益，它消除了使接收不受发送的影响的需要。高质量的、保密的、经济的、边说边听的、有效率的话音带宽的通信是一种长期的需要。当前，低成本的话音数字化解决办法要求过宽的带宽、低带宽的解决办法要求高成本的处理和易受到环境噪声的损害。传统的无线通信系统的局限还要通信源的复杂预分配。通信规划者为了分隔开发送和接收，同时试图实现满足军事通信需要的某种操作，以时隙的方式预分配各频率信道。通信系统需要避免通信规划者任务的复杂性;给予该平面更大的容量，更大自主权，和动态平面对数据确定的可利用性;和对于支持实时交战配位功能所需要的地域。当今使用的许多通信系统，由于其复杂的扩频和/或跳频技术使其具有很差的可靠性。具有良好军事可靠性的无线通信系统是更加必不可少的，因为友邻部队间的信息交换对于战争的胜利变得愈来愈重要。将要描述的通信系统对于军事和其他通信系统具有可应用性，在那里通信平面的多样性可以包括习行器、地面车辆，以及海上的舰只。这个通信系统的总的目的是将可用的系统通信容量增加一个数量级。该系统对该社区的各个传输提供全面的取存和克服当今的分散的连接。该系统还允许每个用户仅对那些与该用户有关的数据或话音有选择性的接收。该系统在所使用的多功能的收发信机中能够-->按照一种低成本的功能实现边说边听。该系统通过利用一种公共的基本波形结构和通过避免原发定时结构电路提供数据相互可操作性。本专利技术的这些方面和其他方面，通过基于经共享无线通信结构、简化的功能模块和自动故障隔离提供改善的军事可靠性和简便的维护。一种优选的通信系统是这样类型的系统，该系统包括形成一个社区的多个用户，每个上述用户具有包括发射机和接收机的收发信机，包括耦合到每个上述收发信机的装置，启动上述发射机发送具有预定时间、频率和相位（TFP）码，和包括耦合到上述接收机的装置，能使上述各用户的任何一个用户接收任何所发送的波形，而包括那些连接上述波形的上述各用户的其他用户同时能够发送其他的唯一波形，因此，任何用户能够接收任何已发送的波形，而同时发送其它的波形。图1是描述按照本专利技术的系统的用户的社区的简化框图。图2是与本专利技术一起使用的一种典型收发信机的框图。图3A、3B和3C是描述用于本专利技术的定时格式图。图4是定时图和按照本专利技术的通信的图形表示。图5是按照本专利技术表示一个数据单元组的框图。图6是表示按照本专利技术利用一种处理单元库的定时和流程图。图7是描述按照本专利技术所使用的时间、频率和相位图形。-->参照图1，其中表示多个单元或用户，每个单元标示有意味着发射一接收或收发信机的字母T-R，诸如单元10和11。正如要进一上解释地那样，每个单元，如10或11可以与任何单元通信、接收任何正在发送的数据、和同时发送与接收。这些单元被表示为安排圆形的组态，其模式纯粹还是任意的和恰需要解释该系统的操作和说明与传统的线性或每一时刻一台发送机单方向信道模式的区别。正如还要解释的那样，每个单元10或11可以是飞机载的、地面的或在海上的，仍然能够与任何其他单元通信。如图1所示组态的大小和几何形状是任意的，由于举例的原因称之为社区。多个收发信机单元或T-R单元10和11能够使该社区交换信息和接收与发送信息，该信息对于在该社区中的其他人们或平面是重要的。按照这种方式中，一个最大数目的参与者能够以高功率发射，输出对其他装置潜在重要的数据、话音和定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1、一种包括构成社区的多个用户的通信系统，其特征在于，每个上述用户具有包含发射机和接收机的收发信机，该收发信机包括与每个上述收发信机相连接的装置，能使上述发射机发射一个具有预定时间、频率和相位(TFP)码的独特波形，并且该收发信机包括与上述接收机相连接的装置，能使上述各用户中的一个接收所发送的任何波形，同时包括正在接收上述波形的其他上述用户可以同时发送其他独特波形，因此，任何用户能够接收任何发送的波形，而同时发送另外的波形。

【技术特征摘要】
1、一种包括构成社区的多个用户的通信系统，其特征在于，每个上述用户具有包含发射机和接收机的收发信机，该收发信机包括与每个上述收发信机相连接的装置，能使上述发射机发射一个具有预定时间、频率和相位(TFP)码的独特波形，并且该收发信机包括与上述接收机相连接的装置，能使上述各用户中的一个接收所发送的任何波形，同时包括正在接收上述波形的其他上述用户可以同时发送其他独特波形，因此，任何用户能够接收任何发送的波形，而同时发送另外的波形。2、根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述发送的波形含有所发送的消息的一个脉冲系列，其中上述发送的脉冲包括具有各个脉冲序列在空间上清楚表明独特的时间、频率和相位图形的独特三维图形，上述各脉冲序列具有跟随前置码的标识码，其中标识码含有识别即将到达数据传输的消息部分的编码数据，和其中上述前置码进行一次传输的通知操作，使任何用户对上述传输进行同步。3、根据权利要求2的系统，其特征在于，上述标识码确定使用于该消息产生的前端。4、根据权利要求2的系统，其特征在于，每个前置码包括N个脉冲，其中上述所发送的消息含有N个和M个脉冲，这里M和N都是正整数，并且M至少比N大10倍。5、根据权利要求2的系统，其特征在于，上述接收机还包括接收和检测装置，响应任何已发送的消息，接收和检测上述消息，并且提供一个被检测的消息的到达时间（TOA）的指示。6、根据权利要求5的系统，其特征在于，上述检测到的消息是前置码，所述的系统还包括处理接收信号的装置，响应上述前置码的检测，处理上述接收到的信号，检测上述标识码波形。7、根据权利要求6的系统，其特征在于，包括处理标识码波形的装置，响应于上述检测的标识码波形，处理上述波形，以确定与上述标识有关的每个脉冲时间、频率和相位位码。8、根据权利要求2的系统，其特征在于，上述标识码包括第一和第二标识码，利用上述第一标识码的操作来识别含在上述发送的消息中数据的类型，和还包括对第二标识码信息和含在上述消息中的数据进行解码所需要的前置信息，利用上述第二标识码确定含在上述消息中的数据的分组。9、根据权利要求2的通信系统，其特征在于，每个收信机包括：一个天线装置，内含一个RF前端，以自适应地接收和发送信号，用以耦合分开的发射机和接收机，上述发射机连接一个脉冲装置，用以将预定的一些脉冲施加到上述发射机上，将经上述前端由上述天线进行发送;选择装置，与上述脉冲控制装置相连，用于为上述消息的传送选择脉冲格式。10、根据权利要求9的通信系统，其特征在于，与上述选择装置包括一个第一中央控制处理器，响应上述用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：约汉·B·肯尼迪，约瑟夫·海因南，
申请(专利权)人：国际标准电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US