Способ цифровой связи с фиксированным параметром связности

СПОСОБ ЦИФРОВОЙ СВЯЗИ С ФИКСИРОВАННЫМ ПАРАМЕТРОМ СВЯЗНОСТИ Изобретение относится к области связи и телекоммуникаций, а более конкретно к способу цифровой связи с фиксированным параметром связности. Изобретение может найти применение при создании систем и сетей глобальной и региональной связи и передачи данных. От всех известных способов связи предлагаемое изобретение отличается существенным повышением доступности абонентов сети связи и снижением мощности передатчиков и общего электромагнитного фона, снижением энергозатрат, отсутствием необходимости в базовых станциях. Изобретение относится к области связи и телекоммуникаций, а более конкретно - к способу цифровой связи с фиксированным параметром связности. Настоящее изобретение может найти применение при создании систем и сетей глобальной и региональной связи и передачи данных. В настоящее время для организации систем и сетей связи, требующих охвата больших территорий,используют либо геостационарные спутники связи, либо группировки низкоорбитальных спутников,либо создают на территории обширную сеть базовых ретранслирующих станций, которые представляют собой высотные сооружения. Однако упомянутые способы имеют ряд существенных недостатков. В первую очередь, это высокая нагрузка на базовые станции, с которыми соединяются все абоненты, находящиеся в зоне уверенного приема базовой станции. Далее, для связи с удаленным спутником или базовой станцией требуется высокая мощность передатчика, излучение которого оказывает негативное влияние на человека-владельца абонентского устройства, а также повышает общий электромагнитный фон, отрицательно влияющий на других людей и природные объекты. Кроме того, высокие мощности передатчиков приводят к значительному расходу источников энергии абонентских устройств, например аккумуляторов мобильных и спутниковых телефонов. Наконец, возможность связи абонентов только через базовые станции или спутники приводит к существенной зависимости работоспособности сети связи от работоспособности базовых станций или спутников, которые могут быть повреждены или намеренно выключены, и соответственно к периодической недоступности услуг связи для отдельных абонентов. Наиболее близкой к настоящему изобретению является евразийская патентная заявка ЕА 200900909"Способ цифровой электрической или оптической связи с изменяемым уровнем мощности передатчика для функционирования сети абонентов электрической или оптической связи", согласно которой для функционирования сети абонентов электрической или оптической связи, состоящей по меньшей мере из двух выполняющих цикл передачи и приема абонентов, каждый из которых характеризуется уникальным идентификатором и имеет, по меньшей мере, передатчик и приемник, согласно указанному способу первый абонент устанавливает уровень сигнала передатчика на минимальную мощность, после чего на зафиксированном уровне мощности передатчика указанный первый абонент посылает запрос наличия других абонентов в сети, после чего указанный первый абонент переходит к приему данных, а другой абонент при получении запроса в цикле передачи данных посылает ответ на запрос, содержащий идентификатор указанного другого абонента и перечень идентификаторов абонентов, с которыми в текущее время указанный другой абонент связан; а при отсутствии ответов на запрос наличия других абонентов в сети уровень мощности передатчика первого абонента повышается и запрос наличия других абонентов в сети повторяется, причем такие повышения уровня мощности и повторные запросы происходят до тех пор, пока не будет получен ответ по меньшей мере от одного другого абонента, причем идентификатор указанного другого абонента и перечень идентификаторов абонентов, с которыми в текущее время указанный другой абонент связан, запоминаются и используются для передачи данных непосредственно указанному другому абоненту или связанным с ним абонентам и/или приема данных непосредственно от указанного другого абонента или связанных с ним абонентов, после чего производится переоценка мощности передатчика первого абонента, заключающаяся в том, что мощность сигнала передачи уменьшается до минимального уровня, обеспечивающего устойчивую связь с абонентами, с которыми удалось установить связь. Однако этот способ имеет некоторые недостатки, а именно: не удается достичь высокой вероятности возможности передачи данных от произвольного абонента к произвольному (в указанном прототипе до 75-80%),реализация способа требует весьма значительной вычислительной мощности и значительного служебного трафика для передачи цепочек идентификаторов. В основу настоящего изобретения положена задача создания способа цифровой связи с фиксированным параметром связности, свободного от недостатков приведенного прототипа, который бы позволял достичь высокой вероятности возможности передачи данных от произвольного абонента к произвольному (до 90-95%) и не требовал бы значительной вычислительной мощности и значительного служебного трафика для передачи цепочек идентификаторов. Эта задача решена в способе способа цифровой связи с фиксированным параметром связности, согласно которому для функционирования сети абонентов электрической или оптической связи, состоящей по меньшей мере из двух выполняющих цикл передачи и приема абонентов, каждый из которых характеризуется уникальным именем или номером и имеет, по меньшей мере, передатчик и приемник, отличающемся тем, что сеть абонентов характеризуется параметром минимальной связности, который равен числу абонентов, с которым может поддерживать связь любой абонент данной системы связи, в соответствии с которым каждый абонент хранит идентификаторы абонентов, с которыми он может поддерживать связь в данный момент времени и при получении цифровых данных, предназначенных другому абоненту, перенаправляет эти данные абоненту, связанному с ним непосредственно или транзитом через других абонентов, причем мощность передатчика или чувствительность приемника абонента меняется таким образом, чтобы поддерживать связь с заданным числом абонентов, не меньшим величины параметра минимальной связности. Для демонстрации эффективности предлагаемого подхода создан следующий экспериментальный образец системы связи. Он представляет собой циклически выполняемую процедуру, моделирующую сеть связи из нескольких абонентов (в экспериментальном образце - параметр NAB), ЭО функционирует потактно для единого времени сети. Абоненты первично случайно размещаются внутри квадрата размера N на N условных единиц (в экспериментальном образце - параметр POLE) и передвигаются в некоторые моменты времени. Для перемещения выбирается случайное количество абонентов, характеризуемое параметром CURMOVE. Каждому абоненту приписывается в начальный момент времени некоторая мощность передатчика,также заданная в условных единицах. Коэффициент индивидуальной связностивеличина, характеризующая количество абонентов, с которым каждый абонент связан непосредственно, определена параметром CURCONNECT, который для первичной отладки и моделирования задан 4. В ЭО также задан предел индивидуальной связности Информация о текущем состоянии приемопередающих устройств абонентов и их текущем местоположении находится в базе данных abonents, структура которой следующая: Критерием возможности связи одного абонента с другим является тот факт, что мощность его передатчика, выраженная в условных единицах, не меньше, чем расстояние между этими абонентами. В каждый момент времени в системе проверяется возможность связи одного случайно выбранного абонента с другим случайно выбранным абонентом как непосредственно, так и через другого абонента и фиксируется положительный или отрицательный результат этой проверки. Результирующим параметром является статистическая оценка возможности связи пары случайно выбранных абонентов. При передвижении абонентов проверяется, не является ли мощность передатчика абонента избыточной для поддержания устойчивой связи с теми абонентами, с которыми связь уже установлена. В случае избыточности мощность снижается таким образом, чтобы уже установленные связи не были бы утрачены. Например, при числе абонентов 15 и размере поля 50 результаты макетирования на 2200 шагов при параметре связности 6 приведены в Приложении 1. Легко видеть, что способ поддерживает исключительно высокое качество связи (95% удачных соединений), а также за счет балансирования нагрузки снижает энергозатраты абонентов и продлевает срок использования источников питания передатчиков. Значение Type1 указывает количество абонентов, которым удалось передать данные непосредственно, Туре 2 указывает количество абонентов, которым удалось передать данные через одного абонента, а Туре 2 указывает количество абонентов, которым удалось передать данные через двух абонентов. По сравнению со всеми известными авторам способами связи предлагаемое изобретение характеризуется существенным повышением доступности абонентов сети связи и снижением мощности передатчиков и общего электромагнитного фона, снижением энергозатрат, отсутствием необходимости в базовых станциях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ цифровой связи для функционирования сети абонентов электрической или оптической связи, состоящей по меньшей мере из трех выполняющих цикл передачи и приема абонентов, каждый из которых характеризуется уникальным именем или номером и имеет, по меньшей мере, передатчик и приемник, отличающийся тем, что сеть абонентов характеризуется параметром минимальной связности,который равен числу абонентов, с которым может поддерживать связь любой абонент данной системы связи, в соответствии с которым каждый абонент хранит идентификаторы абонентов, с которыми он может поддерживать связь в данный момент времени и при получении цифровых данных, предназначенных другому абоненту, перенаправляет эти данные абоненту, связанному с ним непосредственно или транзитом через других абонентов, причем мощность передатчика или чувствительность приемника абонента меняется, увеличивается или уменьшается, таким образом, чтобы поддерживать связь с заданным числом абонентов, не меньшим величины параметра минимальной связности. Приложение 1. Демонстрация работы способа связи.