ГОСТ Р ИСО/МЭК 24730-21-2014 Информационные технологии (ИТ). Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 21. Протокол радиоинтерфейса для связи на частоте 2,4 ГГц с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS): Передатчики системы RTLS, работающие с одним расширяющим кодом и использующие кодирование данных DBPSK и схему расширения BPSK (Переиздание)

     6.3 Функциональное описание и требования

Модуль передатчика системы RTLS представляет собой компактное радиочастотное устройство с автономным питанием, являющееся составной частью системы RTLS. Система RTLS предназначена для прослеживания и определения места нахождения предметов с прикрепленными к ним передатчиками системы RTLS. Любая передача представляет собой короткий по времени импульсный радиосигнал с использованием расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS). Эти сигналы или блинк-посылки принимает инфраструктура системы RTLS. Каждая блинк-посылка является либо коротким сообщением, содержащим только идентификатор передатчика, либо более длинным телеметрическим сообщением, также включающим идентификатор передатчика системы RTLS. Кроме того, каждая передача содержит слово статуса данных, предоставляющее данные о конфигурации передатчика системы RTLS, состоянии источника питания и дополнительные данные. Далее инфраструктура системы RTLS передает главному узлу идентификатор передатчика системы RTLS, слово статуса данных, вместе с информацией о месте нахождения. Множество передатчиков системы RTLS в типовых системах позволяет осуществлять прослеживание и определение мест нахождения предметов в режиме реального времени.

Протоколы разрешения коллизий не требуются. Каждая блинк-посылка состоит из нескольких суб-блинк-посылок. Каждая суб-блинк-посылка является частью многоуровневой противопомеховой системы, временного и пространственного разделения, базы импульсного сигнала. Сочетание множества суб-блинк-посылок, многочисленных принимающих антенн, а также широкополосная корреляция обеспечивают одновременное излучение блинк-посылок множеством передатчиков системы RTLS и возможность их приема.

Данные от передатчика системы RTLS подлежат двоичному кодированию с передачей старшего значащего бита в первой позиции во всех сообщениях. Это подразумевает преобразование с использованием дифференциального кодирования. Схема дифференциального кодирования приведена на рисунке 1. При этом передача старшего значащего бита сообщения осуществляется первой. Выход кодера должен быть инициализирован значением "1". Это подразумевает выполнение операции "исключающее ИЛИ" на выходе генератора PN (шумоподобного) кода, последующую модуляцию с использованием BPSK (двоичной фазовой манипуляции) и преобразование с использованием повышающего преобразователя с одной боковой полосой частот. Затем полученный сигнал усиливают и передают в инфраструктуру системы RTLS.

     
Рисунок 1 - Схема дифференциального кодирования

Пример схемы генератора PN (шумоподобного) кода для передатчика системы RTLS приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема генератора PN (шумоподобного) кода для передатчика системы RTLS

Пример схемы генератора PN (шумоподобного) кода для передатчика системы RTLS, предназначенного для применения в Японии, приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема генератора PN (шумоподобного) кода для передатчика системы RTLS, предназначенного для применения в Японии

Процесс кодирования и передачи данных передатчиком системы RTLS приведен на рисунке 4.

     
Рисунок 4 - Процесс кодирования и передачи данных передатчиком системы RTLS

Формат передачи данных от передатчика системы RTLS с модуляцией DSSS приведен на рисунке 5. Каждая передача данных от передатчика системы RTLS с использованием модуляции DSSS содержит пакет блинк-посылок, включающих в себя N суб-блинк-посылок. Любой набор суб-блинк-посылок содержит сообщение, длина которого соответствует одному из четырех допустимых значений. Все суб-блинк-посылки в составе одной блинк-посылки должны быть идентичны для обеспечения временного разделения. Каждая суб-блинк-посылка содержит двоичный 32-разрядный идентификатор передатчика системы RTLS, двоичный 5-разрядный статус данных, данные контроля целостности сообщения циклическим избыточным кодом и дополнительные телеметрические данные в зависимости от типа сообщения. Пакет блинк-посылок передается в начале интервала блинк-посылок. Суб-блинк-посылки разделены интервалом, который не может быть настроен пользователем, а число суб-блинк-посылок в составе блинк-посылки и интервал блинк-посылок могут быть изменены.

     
Рисунок 5 - Радиоинтерфейс DSSS