KR100229777B1 - Telecommunication kite for radio communications - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전통적인 풍속놀이기구인 연을 이용하여 고품질의 무선통신 및 광통신을 실현하고자 하는 것이다.The present invention intends to realize high-quality wireless communication and optical communication using a conventional wind speed play apparatus.
기존의 기지국을 이용하는 휴대폰이나 셀룰라폰은 다량의 기지국을 유선망에 연결해야 함으로 비용이 많이 들고 망구축이 복잡하고 어렵다. 또한 전파음영구역이 상존하여 통화중 두절되는 경우가 많다. 정지궤도 위성에 의한 방식은 약 36,000Km의 높이로 인하여 가입자 단말기가 매우 커야하고 단말기의 가격이 고가이다. 또한, 발사체 및 위성체의 가격이 매우 비싸며 위치가능한 궤도의 수가 한정되어 있다. 저궤도 위성에 의한 방식은 고도를 약 1,000Km정도로 낮추었으나 여전히 단말기가 크고, 발사체 및 위성체의 가격이 고가이며 가입자 단말기 및 요금이 비교적 고가이다. 이를 해결하기 위해, 일정한 풍력이 존재하는 권계면 상층(고도 약 15~20Km)에 통신연을 다단계 배치하고 무선통신 및 광통신을 사용하여 지상, 통신연, 우주부문 등의 다단계적인 통신네트워크를 구축한다.A cell phone or a cellular phone using an existing base station requires a large amount of base stations to be connected to a wired network, which is expensive and complicated to construct a network. In addition, there are many areas where radio waves are shaded and are disconnected during a call. Due to the height of about 36,000 km, the subscriber terminal is very large and the price of the terminal is high. In addition, the cost of launch vehicles and satellites is very high and the number of locatable orbits is limited. The low-orbit satellite method has lowered the altitude to about 1,000 km, but the terminal is still large, the price of the launch vehicle and the satellites is high, and the subscriber terminal and the fee are relatively high. In order to solve this problem, a multilevel communication network such as terrestrial, telecommunication, space and so on is constructed by using wireless communication and optical communication by arranging communication lanes in a multistage arrangement in a top layer (a height of about 15 to 20 km)
고비용의 지상 유선망을 신속하고 저렴하게 대체 구성하며, 광대역 데이타통신을 가능하게 하고, 가입자 단말기를 소형화, 저렴화 할 수 있으며, 효율적인 망의 구성으로 통신요금의 절감효과를 가져올 수 있다.It is possible to quickly and inexpensively replace a high-cost terrestrial wired network, enable broadband data communication, reduce the size and cost of the subscriber terminal, and reduce the communication fee with an efficient network configuration.
본 발명의 중요한 용도는 통신연을 통해 주로 인구밀집지역을 대상으로 고속 무선 및 광통신망을 구축하여, 광대역 데이타통신 및 멀티미디어통신, 고품질의 개인휴대통신을 제공하고자 하는 것이다.An important application of the present invention is to provide broadband data communication, multimedia communication, and high-quality personal mobile communication by constructing a high-speed wireless and optical communication network mainly for population density areas through communication.
Description
제1도는 본 발명중 주통신연의 정면도.FIG. 1 is a front view of a main communication terminal in the present invention. FIG.
제2도는 본 발명중 주통신연의 평면도.FIG. 2 is a plan view of the main communication line of the present invention. FIG.
제3도는 본 발명중 주통신연의 측면도.FIG. 3 is a side view of the main communication lead in the present invention. FIG.
제4도는 본 발명중 부통신연의 정면도.FIG. 4 is a front view of a sub-communicant in the present invention; FIG.
제5도는 본 발명중 부통신연의 평면도.FIG. 5 is a plan view of a sub-communication station of the present invention. FIG.
제6도는 본 발명중 부통신연의 측면도.FIG. 6 is a side view of a secondary communication lead in the present invention. FIG.
제7도는 통신연줄 제어장치 상태도.7 shows a state of the communication link control apparatus.
제8도는 다단계 통신연의 구조도.FIG. 8 is a schematic diagram of a multi-stage communication sequence; FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1 : 통신연의 머리 2 : 통신연의 날개1: Communication Yan's Head 2: Communication Yan's Wings
3 : 통신연의 꼬리 4 : 통신연의 몸체3: Teleconference tail 4: Teleconference body
5 : 프로펠라(Propeller) 6 : 프로펠라 지지대5: Propeller 6: Propeller support
7 : 리플렉타(Reflector) 8 : 안테나의 1차 방사기7: Reflector 8: Primary radiator of the antenna
9 : 안테나 1차방사기의 지지대 10, 11, 12 : Ka, V밴드등의 안테나9: Supports of antenna primary radiator 10, 11, 12: Antenna such as Ka, V band
13 : 접속줄 지지대 14 : 부통신연의 연줄통로구13: Connection line support 14: Connection line of the communication line
15 : 부통신연의 고무팬더(Fender) 16 : 연줄감아올리는 기계(Windlass)15: Rubber panda of subcommunication series (Fender) 16: Windlass winding machine
17 : 통신연줄 회전대 18 : 통신연줄17: communication link swivel 18: communication link
19 : 접속줄 20 : 통신연줄 접속구19: connection line 20: communication connection port
21 : 조절이 가능한 통신연 혹은 위성간 안테나21: Adjustable communication or inter-satellite antenna
22 : 방향타22: Rudder
본 발명은 전통적인 풍속놀이기구인 연을 이용하여 통신위성에서 제공하는 고품질의 무선통신 및 광통신을 실현하고자 한 것이다. 주통신연은 가로 25M, 세로 30M 정도의 크기와 부통신연은 가로 15M, 세로20M 정도의 크기로 S밴드, C밴드, Ka밴드, V밴드 등의 통신용 중계기를 탑재하여 스팟빔(Spot Beam)방식으로 주로 도시 인구밀집지역을 대상으로 통신서비스를 제공한다. 일정한 풍력이 상존하는 권계면(대류권과 성층권 사이)상부(고도 약 15~20Km)에 주통신연을 위치시키고 주통신연으로 부터 일정거리를 두고 부통신연을 설치한다. 주통신연은 휴대폰, 광대역 인터넷 등을, 부통신연은 멀티미디어, 영상회의 등을 제공하거나 혹은 예비연으로서의 역할을 수행한다.[그림 제8도 참조]The present invention is intended to realize high-quality wireless communication and optical communication provided by communication satellites using a conventional wind speed play apparatus. The main communication line has a size of about 25M and 30M and the sub communication line is 15M and 20M. It is equipped with a communication repeater such as S band, C band, Ka band and V band for spot beam, And provides telecommunication services mainly for urban population areas. Position the main communication line at the top of the troposphere (between the troposphere and the stratosphere) where there is a constant wind force (at an altitude of about 15 ~ 20 km) and install a secondary communication line at a distance from the main communication line. The main telecommunication provider provides mobile phones, broadband internet, etc., and the subcommittee provides multimedia, video conferencing, etc., or plays a role as a preliminary stage. [Figure 8]
전원은 통신연줄을 통해 공급하고 기존 NiH2등을 예비전원으로 한다.The power supply is supplied through a communication link and the existing NiH 2 is used as a standby power supply.
안테나의 1차방사기에 주파수를 효율적으로 사용하기 위하여 스팟빔(Spot Beam)방식을 구현하는 조합된 빔어레이(Beam Array)를 설치해서 S밴드, C밴드등이 송수신되게 한다. 통신연 상부 앞쪽 좌우에 각각 1개, 뒷쪽에 1개 정도의 조절이 가능한 통신연 혹은 위성간 안테나를 설치하여 우주부문의 통신이 가능하도록 한다. 또한 통신연 내부에 광전송장치를 설치하여 통신연줄에 구성된 광케이블을 통해 지상간 광통신이 이루어지도록 한다.In order to use the frequency efficiently in the primary radiator of the antenna, a combined beam array implementing a spot beam method is installed to transmit and receive S band and C band. It is possible to communicate in the space sector by installing a communication line or an inter-satellite antenna which can control one on the front side of the communication line and one on the rear side. Also, an optical transmission device is installed inside the communication line, and optical communication between the ground is made through the optical cable configured in the communication link.
통신연줄은 경량의 중심철선과 광케이블, 경보등공급용 전원케이블, 피복제로 구성하고 중심철선은 전원공급을, 광케이블은 광전송을 하도록하며, 약 50M 마다 연결고리로 연결되는 모듈(Module)화 구조를 이루도록 한다. 또한 여러개의 부통신연을 띄워 통신연줄 무게의 하중을 분산하도록 하였다.The communication line is composed of a lightweight center wire and optical cable, a power supply cable for supplying alarms and a covering agent, a power supply for the center wire, optical transmission of the optical cable, and a module connection structure of about 50M do. In addition, several subordinate communication lines were opened to distribute the load of the communication linkage weight.
통신연의 고도를 조절하기 위하여 지상 관제국에 통신연줄을 감고 푸는 기계(Windlass)를 설치하였는데, 이는 통신연줄의 장력이 큰경우 통신연줄을 풀고 작은 경우 감아서 적절한 인장력을 갖도록하는 역할을 한다. 또한, 통신연의 방향과 일치하기 위해 윈드라스(Windrass)를 회전조절이 가능하도록하는 하부지지대를 설치한다.[그림 제7도 참조]In order to control the altitude of the communication line, a windlass is installed in the ground control station to wind and loosen the communication line. In this case, if the communication line has a large tension, the communication line is loosened. In order to match the direction of the communication lead, a lower support is provided to enable the rotation of the windrass. [Refer to Fig. 7]
통신연이 풍력과 연줄의 장력을 균형있게 지탱하기 위해 통신연 몸체의 상부를 경사지게 하고 하부의 길이보다 좀더 길게 설계했다[그림 제1~6도 참조].In order to maintain the balance between the wind force and the tension of the line, the communication line is designed to be longer than the length of the lower part by tilting the upper part of the telescopic body [see Fig. 1 to 6].
풍력의 받뜨는 힘을 최대한 이용하기위해 통신연의 날개를 길고 크게 했으며 통신연의 방향성을 안정화하기 위해 긴 꼬리를 부착하였다. 또한, 통신연의 자세제어를 위해 2대의 프로펠러(Propeller)와 통신연 날개후미에 방향타를 설치하였다.In order to maximize the power of the wind force, the wings of the telecommunication kite were made long and large and the long tail was attached to stabilize the direction of the telecommunication kite. In addition, two propellers and a rudder on the rear side of the telescopic wing were installed to control the posture of the telescope.
부통신연의 회전에 의해 연접속줄이 통신연줄에 감기지 않도록 그림 제6도의 20과 같이 두쌍의 연접속줄이 연줄 접속구에서 회전이 가능하도록 했으며 그림 제5도 15에서 처럼 고무팬더를 이용하여 부통신연과 연줄이 크게 마찰하지 않도록 했다.As shown in Fig. 6 (b), the two pairs of connecting rods can be rotated at the connecting port so that the connecting rope is not wound on the communication rope by the rotation of the subcommunication lead. As shown in Fig. 15, The communication line and the line were not interfered greatly.
부통신연의 몸체가 풍력에 경사지도록 하기위해 그림 제6도 처럼 몸체 아랫면의 상부가 하부보다 더길고 연줄과 접속줄간의 각도 더 크게 하였으며 몸체 윗면의 상부에는 접속줄을 추가로 연결하여 부통신연의 자세를 정형화 하였다.As shown in Fig. 6, the lower part of the lower body of the body is longer than the lower part and the angle between the connecting line and the connecting line is made larger so that the body of the communication line is inclined to the wind force. Further, a connection line is further connected to the upper part of the body, .
접속줄 지지대와 파라볼라 1차방사기의 지지대는 풍향에 평행하게 하여 통신연의 방향성을 일정하게 하였고, 통신연의 머리와 꼬리는 각각 몸체 아랫면의 하부와 상부에 평행이 되도록 해서 풍력을 많이 받도록 했다.The connection line support and the support of the first parabola radiator were made parallel to the wind direction so that the direction of the communication line was made constant and the head and tail of the communication line were made parallel to the lower and upper sides of the body bottom.
본 발명의 효과를 살펴보면, 기존의 정지궤도 위성이나 저궤도위성의 가입자 단말기 보다 훨씬 소형화된 단말기 제작이 가능하다. 지상 무선망은 전파음영구역이 많고 특히, 고주파를 사용하는 개인휴대통신의 경우 지상 장애물에 의해 통신이 두절되는 경우가 많은데, 충분히 높은 고도 15~20Km에 위치한 통신연에 의하여는 지상건축물 등의 장애물에 의한 이런 문제점을 해결할 수 있다. 통신센터와는 광통신(Optical Fiber Communication)을 이용하여 광대역통신이 가능하다. 또한, 통신연 혹은 위성간에도 고주파수의 통신이 가능하여 다단계의 정보통신이 실현될 수 있도록 했다. 그리고, 복잡하고, 고비용의 유·무선의 기존 시내망을 간단하고 신속하게, 저렵한 비용을 가지고서 대체 구축할 수 있다.As a result, it is possible to manufacture a terminal that is much smaller than a conventional geostationary-satellite or low-orbit satellite subscriber terminal. In terrestrial wireless networks, there are many areas where radio waves are shaded. Especially, in the case of personal mobile communication using high frequencies, communication is interrupted by ground obstacles in many cases. Due to communication at a sufficiently high altitude of 15 to 20 km, Can solve such a problem. Broadband communication is possible by using optical fiber communication with the communication center. In addition, high-frequency communication can be performed between communications stations or between satellites so that multi-stage information communication can be realized. In addition, it is possible to construct a complex, high-cost existing wireless network existing in a simple and quick manner, at a low cost.
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