KR20230069799A - 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템 - Google Patents

지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230069799A
KR20230069799A KR1020220074905A KR20220074905A KR20230069799A KR 20230069799 A KR20230069799 A KR 20230069799A KR 1020220074905 A KR1020220074905 A KR 1020220074905A KR 20220074905 A KR20220074905 A KR 20220074905A KR 20230069799 A KR20230069799 A KR 20230069799A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mobile phone
communication
reflector
signal
satellite
Prior art date
Application number
KR1020220074905A
Other languages
English (en)
Inventor
류장수
박진효
이재필
정병현
Original Assignee
에이피위성 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이피위성 주식회사 filed Critical 에이피위성 주식회사
Publication of KR20230069799A publication Critical patent/KR20230069799A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18558Arrangements for managing communications, i.e. for setting up, maintaining or releasing a call between stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851Systems using a satellite or space-based relay

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 지상 모바일폰과 위성통신을 수행할 수 있도록 지상 모바일폰과 송수신되는 통신신호를 처리하는 신호처리모듈; 지상 모바일폰과 신호처리모듈 간에 송수신되는 통신신호를 반사시켜 이득을 증가시키는 리플렉터; 및 리플렉터에서 반사된 통신신호를 수신하여 신호처리모듈에 입력하고, 신호처리모듈로부터 송신되는 통신신호를 리플렉터를 통해 반사시켜 지상 모바일폰으로 송신하는 모바일폰 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 본 발명의 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 리플렉터를 이용하여 통신 위성이 저궤도 또는 중궤도에서 지상의 모바일폰과 위성통신이 가능하도록 한다.

Description

지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템{COMMUNICATION SATELLITES SYSTEM TO BE COMMUNICATED AMONG STANDARD TERRESTRIAL MOBILE PHONE}
본 발명은 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리플렉터를 이용하여 통신 위성이 저궤도 또는 중궤도에서 지상의 모바일폰과 위성통신이 가능하도록 한, 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템에 관한 것이다.
지상 모바일폰이 정지궤도 위성망을 이용하여 통신하기 위해서는 최소 -129.81dBm의 수신감도 및 27.9dBm의 송신 전력이 필요하다. 그러나, 지상 모바일폰은 송신 전력이 23dBm이고 안테나 게인이 0dBi이므로, 통신위성망을 직접 그대로는 이용할 수가 없다. 그래서, 저궤도 통신위성망 또는 정지궤도 통신위성망과 지상 모바일폰이 직접 통신하기 위해서는 사이즈가 큰 고성능 송수신 안테나를 장착하여야만 한다.
저궤도 통신 위성망을 이용하는 경우는 위성이 지구 저궤도에 위치하여 전파손실(propagation loss)이 적기 때문에 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna)가 이용될 수 있다. 그러나, 위상 배열 안테나의 크기와 중량의 한계로 인해 고성능의 송수신 안테나를 장착한 위성 모바일폰만으로 위성통신을 할 수 있다.
더욱이, 정지궤도 위성은 지상과 약 36,000km 정도 떨어져 있는데, 이러한 먼거리의 한계로 고성능의 송수신 안테나를 장착한 위성 모바일폰만으로 위성통신을 할 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2015-0080929호(2015.07.13)의 '지상 통신 방법, 장치 및 시스템'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 리플렉터를 이용하여 통신 위성이 저궤도 또는 중궤도에서 지상의 모바일폰과 위성통신이 가능하도록 한, 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 지상 모바일폰과 위성통신을 수행할 수 있도록 상기 지상 모바일폰과 송수신되는 통신신호를 처리하는 신호처리모듈; 및 상기 지상 모바일폰과 상기 신호처리모듈 간의 통신신호의 이득을 증가시켜 송수신하는 반사체 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 신호처리모듈은 상기 지상 모바일폰으로부터 전송되어 상기 반사체 시스템을 통해 수신된 통신신호를 신호처리하여 디지털 신호 처리부에 입력하는 제2 수신부; 및 상기 디지털 신호 처리부로부터 입력된 통신신호를 신호처리하여 상기 반사체 시스템에 입력하는 제2 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 반사체 시스템은 상기 지상 모바일폰과 상기 신호처리모듈 간에 송수신되는 통신신호를 반사시켜 이득을 증가시키는 리플렉터; 및 상기 리플렉터에서 반사된 통신신호를 수신하여 상기 신호처리모듈에 입력하고, 상기 신호처리모듈로부터 송신되는 통신신호를 상기 리플렉터를 통해 반사시켜 상기 지상 모바일폰으로 송신하는 모바일폰 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 리플렉터는 통신위성의 궤도에 따라 직경이 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 리플렉터는 상기 통신위성의 궤도가 지구 표면에서 위성까지의 거리가 600km~1,000km까지인 저궤도이면 직경이 제1설정직경 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 리플렉터는 상기 통신위성의 궤도가 지구 표면에서 위성까지의 거리가 8,000km~12,000km까지인 중궤도이면 직경이 제2설정직경 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 리플렉터는 곡률을 가지도록 형성되고 상기 모바일폰 안테나와 마주보게 배치되는 서브 반사판; 및 곡률을 가지도록 형성되고 상기 서브 반사판과 마주보게 배치되는 메인 반사판을 포함하고, 상기 서브 반사판은 상기 모바일폰 안테나로부터 송출된 통신신호를 반사시켜 상기 메인 반사판으로 송신하고, 상기 지상 모바일폰으로부터 송출되어 상기 메인 반사판에 의해 반사된 통신신호를 반사시켜 상기 모바일폰 안테나에 송신하며, 상기 메인 반사판은 상기 모바일폰 안테나로부터 송출되어 상기 서브 반사판에 의해 반사된 통신신호를 반사시켜 상기 지상 모바일폰에 송신하고, 상기 지상 모바일폰으로부터 송신된 통신신호를 반사시켜 상기 서브 반사판에 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 모바일폰 안테나는 위상 배열 안테나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 리플렉터를 이용하여 통신 위성이 저궤도 또는 중궤도에서 지상의 모바일폰과 위성통신이 가능하도록 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 직경 1.6m 이상(저궤도) 또는 직경 10m 이상(중궤도)의 리플렉터를 구비한 반사체 시스템으로 지상 모바일폰과 통신신호를 송수신할 수 있어 지상 모바일폰에 사이즈가 큰 고성능 안테나를 설치할 필요없이 지상 모바일폰과 위성 통신을 수행할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템의 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1개의 중궤도 통신위성에서 제공되는 지상 모바일폰에 대한 서비스의 영역 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 저궤도 통신위성에서 제공되는 지상 모바일폰에 대한 서비스 영역의 개념도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템의 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 시스템의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1개의 중궤도 통신위성에서 제공되는 지상 모바일폰에 대한 서비스의 영역 개념도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 저궤도 통신위성에서 제공되는 지상 모바일폰에 대한 서비스 영역의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성 시스템은 신호처리모듈(100) 및 반사체 시스템(200)을 포함한다.
신호처리모듈(100)은 지상 모바일폰(10)과 반사체 시스템(200)을 통해 송수신되는 신호를 신호처리하거나, 지상의 위성 게이트웨이(20)와 송수신되는 신호를 신호처리한다.
신호처리모듈(100)은 게이트웨이 안테나(Antenna for Gateway Link)(110), 제1 수신부(120), 제1 송신부(130), 디지털 신호 처리부(160), 제2 송신부(140), 및 제2 수신부(150)를 포함한다.
게이트웨이 안테나(110)는 지상의 위성 게이트웨이(20)로부터 통신신호를 수신하여 제1 수신부(120)에 입력한다.
게이트웨이 안테나(110)는 제1 송신부(130)로부터 입력된 통신신호를 지상의 위성 게이트웨이(20)로 송신한다.
게이트웨이 안테나(110)로는 위성 게이트웨이(20)와 에어 인터페이스(Air interface)를 갖는 리플렉터 안테나(Reflector Antenna)가 채용될 수 있다.
제1 수신부(120)는 게이트웨이 안테나(110)를 통해 입력된 미약한 통신신호를 증폭 및 주파수 변환하여 디지털 신호 처리부(160)에 입력한다.
제1 송신부(130)는 디지털 신호 처리부(160)로부터 입력된 통신신호를 주파수 변환 및 증폭하여 게이트웨이 안테나(110)에 입력한다. 이때, 게이트웨이 안테나(110)는 제1 송신부(130)로부터 입력된 통신신호를 지상의 위성 게이트웨이(20)로 송신한다.
즉, 게이트웨이 안테나(110)가 지상의 위성 게이트웨이(20)로부터 통신신호를 전달받아 제1 수신부(120)에 입력하고, 제1 수신부(120)는 게이트웨이 안테나(110)로부터 전달받은 통신신호를 증폭 및 주파수 변환하여 디지털 신호 처리부(160)에 전달한다. 또한, 제1 송신부(130)는 디지털 신호 처리부(160)로부터 전달받은 통신신호를 주파수 변환 및 증폭하여 게이트웨이 안테나(110)에 입력하고, 게이트웨이 안테나(110)는 제1 송신부(130)로부터 입력된 통신신호를 지상의 위성 게이트웨이(20)로 전달한다. 이를 통해 신호처리모듈(100)이 지상의 위성 게이트웨이(20)와 위성 통신하게 된다.
제2 수신부(150)는 지상 모바일폰(10)으로부터 송신되어 반사체 시스템(200)에 수신된 증폭 및 주파수 변환하여 디지털 신호 처리부(160)에 입력한다.
제2 송신부(140)는 디지털 신호 처리부(160)로부터 입력된 통신신호를 주파수 변환 및 증폭하여 반사체 시스템(200)에 입력한다. 이때, 반사체 시스템(200)은 제2 송신부(140)로부터 입력된 통신신호를 지상 모바일폰(10)으로 송신한다.
디지털 신호 처리부(160)는 위성 게이트웨이(20) 및 지상 모바일폰(10)으로부터 전송된 통신신호를 분석하여 패킷 스위칭(Packet Switching)한다.
즉, 디지털 신호 처리부(160)는 위성 게이트웨이(20)로부터 송신되어 게이트웨이 안테나(110)와 제1 수신부(120)를 통해 입력된 통신신호를 제1 송신부(130)에 입력한다.
또한, 디지털 신호 처리부(160)는 지상 모바일폰(10)으로부터 송신되어 반사체 시스템(200)과 제2 수신부(150)를 통해 입력된 통신신호를 제2 송신부(140)에 입력한다.
반사체 시스템(200)은 지상 모바일폰(10)과 신호처리모듈(100) 간의 통신신호의 이득을 증가시켜 송수신한다.
이 경우, 반사체 시스템(200)은 지상 모바일폰(10)으로부터 전달받은 통신신호를 신호처리모듈(100)의 제2 수신부(150)에 입력하고, 신호처리모듈(100)의 제2 송신부(140)로부터 입력된 통신신호를 지상 모바일폰(10)으로 송신한다.
반사체 시스템(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 모바일폰 안테나(210) 및 리플렉터(Reflector)(220)를 포함한다.
모바일폰 안테나(210)는 지상 모바일폰(10)과 통신신호를 송수신한다. 여기서, 모바일폰 안테나(210)를 통해 송수신되는 통신신호는 리플렉터(220)에 의해 반사된다.
즉, 모바일폰 안테나(210)는 지상 모바일폰(10)으로부터 송신되어 리플렉터(220)에서 반사된 통신신호를 수신한다.
또한, 모바일폰 안테나(210)는 신호처리모듈(100)로부터 입력된 통신신호를 리플렉터(220)로 송신한다. 이때, 모바일폰 안테나(210)에서 입력된 통신신호는 리플렉터(220)에서 반사되어 지상 모바일폰(10)으로 송신된다.
모바일폰 안테나(210)는 통신위성의 본체에 설치될 수 있으나 리플렉터(220)에 설치될 수도 있다.
모바일폰 안테나(210)는 다수의 방사 소자가 배열되는 위상 배열 안테나가 채용될 수 있으나, 모바일폰 안테나(210)의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다.
리플렉터(220)는 모바일폰 안테나(210)와 모바일폰 안테나(210) 간에 송수신되는 통신신호를 반사시켜 통신신호의 이득을 증가시킨다.
리플렉터(220)는 메인 반사판 및 서브 반사판을 포함한다.
서브 반사판은 곡률을 가지도록 형성되고 모바일폰 안테나(210)와 마주보게 배치된다.
서브 반사판의 형태 및 배치 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 통신신호를 효과적으로 반사시켜 전달할 수 있는 것이라면 다양하게 채용될 수 있다.
서브 반사판은 모바일폰 안테나(210)로부터 송출된 통신신호를 반사시켜 메인 반사판으로 전달한다. 또한, 서브 반사판은 지상 모바일폰(10)으로부터 송출되어 메인 반사판에 의해 반사된 통신신호를 반사시켜 모바일폰 안테나(210)에 전달한다.
메인 반사판은 곡률을 가지도록 형성되고 서브 반사판과 마주보게 배치된다. 메인 반사판의 중심축 상에 모바일폰 안테나(210)가 설치될 수도 있다.
메인 반사판의 형태 및 배치 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 통신신호를 효과적으로 반사시켜 전달할 수 있는 것이라면 다양하게 채용될 수 있다.
메인 반사판은 서브 반사판에 비해 상대적으로 큰 면적을 가진다.
메인 반사판은 모바일폰 안테나(210)로부터 송출되어 서브 반사판에 의해 반사된 통신신호를 반사시켜 지상 모바일폰(10)에 송신한다. 또한, 메인 반사판은 지상 모바일폰(10)으로부터 송신된 통신신호를 반사시켜 서브 반사판에 송신한다.
한편, 리플렉터(220)는 통신위성의 궤도에 따라 다양한 직경으로 형성될 수 있다.
통신위성의 궤도는 지구 표면에서 위성까지의 거리가 600km ~ 1,000km까지인 저궤도 및 지구 표면에서 위성까지의 거리가 8,000km ~ 12,000km까지인 중궤도로 구분된다. 서비스 범위도 통신위성의 궤도에 따라 위성(정지궤도 위성) 대비 상대적으로 좁아지게 된다. 이에 따라, 통신위성에 탑재되는 신호처리모듈(100)의 성능이 정지궤도의 위성대비 상대적으로 낮아도 된다.
한편, 저궤도 통신위성의 경우, 리플렉터(220)는 직경이 제1설정직경, 예컨대 1.6m 이상으로 형성된다.
또한, 중궤도 통신위성의 경우, 리플렉터(220)는 직경이 제2설정직경, 예컨대 10m 이상으로 형성될 수 있다.
아래의 수학식 1은 자유전파손실(Free Space Propagation Loss)을 dB scale로 나타내는 수식이다.
Figure pat00001
여기서, FSPL(Free Space Propagation Loss in dB scale)은 자유전파손실이고, d는 거리이며, f는 주파수이며, c는 빛의 속도이다.
따라서, 아래의 수학식 2를 참조하면, 통신위성이 정지궤도 36,000km에서 저궤도 600km로 내려오면 아래의 수학식 2와 같이 36dB가 향상되고, 정지궤도 36,000km에서 중궤도 12,000km로 내려오면 수학식 3과 같이 9.5dB가 향상될 수 있다.
수학식 2는 저궤도 600km 기준 자유전파손실이다.
Figure pat00002
수학식 3은 중궤도 12,000km 기준 자유전파손실이다.
Figure pat00003
즉, 저궤도의 경우 자유전파손실이 36dB만큼 향상되고, 중궤도의 경우 자유전파손실이 9.5dB만큼 향상된다.
따라서, 지상 모바일폰(10)은 모바일폰 안테나(210)의 크기와 성능의 변화없이도 통신위성에서 송신되는 신호를 수신할 수 있고, 통신위성도 지상 모바일폰(10)으로부터 전송된 신호를 수신할 수 있다.
다음의 표 1은 지상 모바일폰(10)의 안테나 게인(gain)과 송신 파워를 나타낸다.
지상 모바일폰 저궤도 통신위성
(반사체 시스템: 1.6m)
중궤도 통신 위성
(반사체 시스템: 10m)
data rate modulation BW SNR 안테나
Gain
power EIRP 주파수 고도 EIRP 주파수 고도
9.8Kbps BPSK 31.25 -0.1dB 0dB 23dBm 56.5dBW 2.0GHz 600Km 72.4dBW 2.0GHz 12,000Km
표 1을 참조하면, 안테나 gain이 0dBi이고 송신 power가 23dBm을 요구하는 지상 모바일폰(10)(EIRP=23dBm)을 사용할 경우, 직경 13m의 리플렉터(220)를 장착한 정지궤도 통신위성망으로는 링크마진이 4.9dB(4.9dB = 27.9dBm - 23dBm) 줄어 들어서 지상 모바일폰(10)으로 위성과 통신할 수 없다.
정지궤도 36,000km에서 직경 13m의 리플렉터(220)를 장착한 통신위성이 지구 저궤도 600km로 내려오는 경우, 31.1dB(31.1dB = 36dB-4.9dB)의 송신출력 링크마진 개선 효과가 있고, 리플렉터(220)의 크기를 13m에서 1.6m로 줄이면 송신출력이 17.5dB 감소하더라도 여전히 13.6dB(13.6dB =31.1-17.5) 이득이 있다.
또한, 정지궤도 36,000km에서 직경 13m의 리플렉터(220)를 장착한 통신위성이 지구 중궤도 12,000km로 내려오는 경우, 4.6dB(4.6dB = 9.5dB - 4.9dB)의 송신출력 링크마진 개선 효과가 있고, 리플렉터(220)의 크기를 13m에서 10m로 줄이면 송신출력이 1.6dB 감소하더라도 여전히 3dB(3dB =4.6-1.6) 이득이 있다.
이는 기존의 위성통신 시스템보다 수신감도 및 송신출력이 저궤도의 경우 약 22.9배의 상승효과(13.6dB)가 있고, 중궤도의 경우 약 2배의 상승효과(3dB)가 발생하는 것으로, 해당 신호의 셀(Cell) 범위 안의 모든 모바일폰은 별도의 위성 통신용 안테나 없이도 위성통신이 가능함을 알 수 있다.
이와 같이, 리플렉터(220)의 직경이 지구 저궤도의 경우 1.6m 이상이고 지구 중궤도의 경우 약 10m 이상인 경우, 지상 모바일폰(10)으로 위성과 통신이 가능하다.
한편, 저궤도의 통신위성은 약 1시간 30분 정도의 주기로 지구를 회전하고 중궤도 통신위성은 약 6시간 50분 정도의 주기로 지구를 회전한다. 따라서, 저궤도에는 11개 이상의 통신위성을 배치되고, 중궤도에는 7개 이상의 통신위성이 배치되어야 한다.
도 3에는 중궤도에서 7개 이상의 통신위성이 1개의 군을 형성하는 경우, 지상 모바일폰(10)에 대한 서비스 영역(300)이 도시된다.
도 4에는 저궤도에서 각각이 11개 이상의 통신위성으로 이루어지는 복수 개의 군을 형성하는 경우, 지상 모바일폰(10)에 대한 서비스 영역(300)이 도시된다.
여기서, 저궤도의 통신위성과 중궤도의 통신위성의 개수는 특별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 리플렉터를 이용하여 통신 위성이 저궤도 또는 중궤도에서 지상의 모바일폰과 위성통신이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템은 직경 1.6m 이상(저궤도) 또는 직경 10m 이상(중궤도)의 리플렉터를 구비한 반사체 시스템으로 지상 모바일폰과 전파를 송수신할 수 있어 지상 모바일폰에 사이즈가 큰 고성능 안테나를 설치할 필요없이도 지상 모바일폰과 위성 통신을 수행할 수 있도록 한다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로신호처리모듈, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 신호처리모듈 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 신호처리모듈은 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 지상 모바일폰 20: 위성 게이트웨이
100: 신호처리모듈 110: 게이트웨이 안테나
120: 제1 수신부 130: 제1 송신부
140: 제2 송신부 150: 제2 수신부
160: 디지털 신호 처리부 200: 반사체 시스템
210: 모바일폰 안테나 220: 리플렉터

Claims (8)

  1. 지상 모바일폰과 위성통신을 수행할 수 있도록 상기 지상 모바일폰과 송수신되는 통신신호를 처리하는 신호처리모듈; 및
    상기 지상 모바일폰과 상기 신호처리모듈 간의 통신신호의 이득을 증가시켜 송수신하는 반사체 시스템을 포함하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호처리모듈은
    상기 지상 모바일폰으로부터 전송되어 상기 반사체 시스템을 통해 수신된 통신신호를 신호처리하여 디지털 신호 처리부에 입력하는 제2 수신부; 및
    상기 디지털 신호 처리부로부터 입력된 통신신호를 신호처리하여 상기 반사체 시스템에 입력하는 제2 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사체 시스템은
    상기 지상 모바일폰과 상기 신호처리모듈 간에 송수신되는 통신신호를 반사시켜 이득을 증가시키는 리플렉터; 및
    상기 리플렉터에서 반사된 통신신호를 수신하여 상기 신호처리모듈에 입력하고, 상기 신호처리모듈로부터 송신되는 통신신호를 상기 리플렉터를 통해 반사시켜 상기 지상 모바일폰으로 송신하는 모바일폰 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리플렉터는
    통신위성의 궤도에 따라 직경이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리플렉터는
    상기 통신위성의 궤도가 지구 표면에서 위성까지의 거리가 600km~1,000km까지인 저궤도이면 직경이 제1설정직경 이상인 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 리플렉터는
    상기 통신위성의 궤도가 지구 표면에서 위성까지의 거리가 8,000km~12,000km까지인 중궤도이면 직경이 제2설정직경 이상인 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 리플렉터는
    곡률을 가지도록 형성되고 상기 모바일폰 안테나와 마주보게 배치되는 서브 반사판; 및
    곡률을 가지도록 형성되고 상기 서브 반사판과 마주보게 배치되는 메인 반사판을 포함하고,
    상기 서브 반사판은 상기 모바일폰 안테나로부터 송출된 통신신호를 반사시켜 상기 메인 반사판으로 송신하고, 상기 지상 모바일폰으로부터 송출되어 상기 메인 반사판에 의해 반사된 통신신호를 반사시켜 상기 모바일폰 안테나에 송신하며,
    상기 메인 반사판은 상기 모바일폰 안테나로부터 송출되어 상기 서브 반사판에 의해 반사된 통신신호를 반사시켜 상기 지상 모바일폰에 송신하고, 상기 지상 모바일폰으로부터 송신된 통신신호를 반사시켜 상기 서브 반사판에 송신하는 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 모바일폰 안테나는
    위상 배열 안테나인 것을 특징으로 하는 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템.
KR1020220074905A 2021-11-11 2022-06-20 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템 KR20230069799A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210154892 2021-11-11
KR1020210154892 2021-11-11
KR1020210159372 2021-11-18
KR20210159372 2021-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230069799A true KR20230069799A (ko) 2023-05-19

Family

ID=86546763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220074905A KR20230069799A (ko) 2021-11-11 2022-06-20 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230069799A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060141929A1 (en) Cellular communication system
CN107018514B (zh) 基于飞行器的空对地通信系统与现有对地静止卫星服务之间的频谱共享
KR100900100B1 (ko) 이동국을 이용하는 원격 서비스 지역용 모바일 네트워크
EP2168257B1 (en) Systems and methods for mobile satellite communications
US7324782B1 (en) Location based adaptive antenna scheme for wireless data applications
EP3266121B1 (en) Means of improving data transfer
US6606055B2 (en) Phased array communication system providing airborne crosslink and satellite communication receive capability
US10038480B2 (en) Power control method and device for forming multiple beams in wireless communication system
Caini et al. A spectrum-and power-efficient EHF mobile satellite system to be integrated with terrestrial cellular systems
KR101822369B1 (ko) 고용량 하이브리드 지상/위성 셀룰러 무선 통신 시스템
MXPA97000242A (en) System of radiotelefonic communicationseroporta
EP0732816A3 (en) Wireless indoor communications using antenna arrays
CN100367686C (zh) 用于提供具有全球定位系统能力的无线通信的系统和方法
CN1157977C (zh) 用于在移动无线系统中通过在两个节点之间的无线传送数据或话音的方法和设备
CN115580338A (zh) 一种功率控制方法、装置、设备及存储介质
CN109037968B (zh) 一种宽窄波束结合的低轨卫星接入天线系统
KR20230069799A (ko) 지상 모바일폰과 통신 가능한 통신위성시스템
Jihao et al. Research on millimeter wave phased array antenna for 5G communication
CN115733537A (zh) 一种计算降雨时低轨卫星通信最小可用仰角的方法及装置
CN112997360B (zh) 一种用于通信的射频天线、应用该天线的微波设备和通信系统
KR100586317B1 (ko) 해상 이동 통신 서비스 방법
EP4109779A1 (en) Low-power high-speed communications systems with large phased antenna arrays
US20240049012A1 (en) Systems and Methods for Network Performance Monitoring
JP7486086B2 (ja) 通信装置およびアンテナ
CN115314066B (zh) 深空探测航天器的测控通信装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal