RU2423795C2 - Shipborne subsystem for cellular mobile communication - Google Patents

Shipborne subsystem for cellular mobile communication Download PDF

Info

Publication number
RU2423795C2
RU2423795C2 RU2009137804/09A RU2009137804A RU2423795C2 RU 2423795 C2 RU2423795 C2 RU 2423795C2 RU 2009137804/09 A RU2009137804/09 A RU 2009137804/09A RU 2009137804 A RU2009137804 A RU 2009137804A RU 2423795 C2 RU2423795 C2 RU 2423795C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ship
transceiver
base station
post
cable
Prior art date
Application number
RU2009137804/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009137804A (en
Inventor
Владимир Иванович Жилинков (RU)
Владимир Иванович Жилинков
Андрей Андреевич Катанович (RU)
Андрей Андреевич Катанович
Владимир Ильич Конторович (RU)
Владимир Ильич Конторович
Владимир Иванович Кузеванов (RU)
Владимир Иванович Кузеванов
Владимир Александрович Лаврухин (RU)
Владимир Александрович Лаврухин
Лидия Алексеевна Пашкевич (RU)
Лидия Алексеевна Пашкевич
Дмитрий Борисович Соловьев (RU)
Дмитрий Борисович Соловьев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО"
ФГУ "24 Центральный научно-исследовательский институт МО РФ"
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 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО", ФГУ "24 Центральный научно-исследовательский институт МО РФ" filed Critical Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО"
Priority to RU2009137804/09A priority Critical patent/RU2423795C2/en
Publication of RU2009137804A publication Critical patent/RU2009137804A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2423795C2 publication Critical patent/RU2423795C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: subsystem includes antenna-repeaters, a repeater, a controller, a transcoder, a mobile communication switching centre, post switching centres, inter-post cables, transceivers, intermediate frequency amplifiers, devices for interfacing with a post cable for intra-ship communication, signal conversion and filtration devices, power dividers, a base station antenna, band-pass filters, mixers and heterodynes.
EFFECT: wide field of use of cellular mobile communication systems by facilitating functioning thereof on-board ships and other mobile objects.
3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к системам сотовой подвижной связи, и может быть использовано на предприятиях, разрабатывающих аппаратуру радиосвязи, устанавливаемую на подвижных объектах, например надводных кораблях, подводных лодках, гражданских судах, железнодорожном транспорте и т.п.The present invention relates to the field of electro-radio engineering, and in particular to mobile cellular communication systems, and can be used in enterprises developing radio communication equipment installed on mobile objects, for example surface ships, submarines, civilian vessels, railway transport, etc.

Корабельная подсистема сотовой подвижной связи предназначена для установки на корабли с целью обеспечения членов экипажа услугами подвижной сотовой связи как с абонентами своего объекта, так и с внешними абонентами, находящимися в пределах зоны обслуживания базовой станции корабля.The ship’s cellular mobile subsystem is designed to be installed on ships to provide crew members with mobile cellular services both with subscribers of their facility and with external subscribers located within the service area of the ship’s base station.

Обычная система сотовой связи состоит из абонентских мобильных радиотелефонов и оборудования базовых станций, состоящего из антенны базовой станции, многоканального приемопередатчика, контроллера базовой станции, транскодера и центра коммутации подвижной связи, обеспечивающего все функции управления сетью связи (см. [1] рис.3.17, стр.122). В системе связь между абонентскими телефонами и базовыми станциями осуществляется по радиоканалу. Рабочий диапазон частот в наиболее распространенной в России цифровой системе связи GSM 2-го поколения составляет: 1710-1785 МГц на передачу от абонента к базовой станции и 1805-1880 МГц на передачу от базовой станции к абоненту.A typical cellular communication system consists of subscriber mobile radiotelephones and base station equipment, consisting of a base station antenna, a multi-channel transceiver, a base station controller, a transcoder and a mobile switching center that provides all the functions of controlling a communication network (see [1] Fig. 3.17, p. 122). In the system, communication between subscriber phones and base stations is carried out over the air. The working frequency range in the 2nd generation GSM digital communication system, the most common in Russia, is: 1710-1785 MHz for transmission from a subscriber to a base station and 1805-1880 MHz for transmission from a base station to a subscriber.

При установке оборудования сотовой связи на корабле антенна базовой станции должна располагаться на верхней палубе, а абоненты (члены экипажа) находятся в подпалубных помещениях корабля. Степень экранирования корабельного корпуса составляет не менее 80 дБ. При этом радиоканал между абонентскими и базовой станциями не будет работать по причине чрезмерного затухания сигнала. Т.е. использование обычного оборудования системы сотовой связи на корабле не обеспечит абонентов сотовой связью.When installing cellular communication equipment on a ship, the antenna of the base station should be located on the upper deck, and subscribers (crew members) are in the deck of the ship. The degree of shielding of the ship's hull is at least 80 dB. At the same time, the radio channel between subscriber and base stations will not work due to excessive signal attenuation. Those. the use of conventional equipment of the cellular communication system on the ship will not provide subscribers with cellular communications.

Известны системы для обеспечения абонентов сотовой подвижной связью в помещениях, экранированных относительно антенн наземных базовых станций толстым слоем железобетонных и металлических конструкций. К таким помещениям относятся:Known systems for providing subscribers with cellular mobile communications in rooms shielded relative to the antennas of ground base stations with a thick layer of reinforced concrete and metal structures. Such premises include:

- станции метро;- Metro stations;

- высотные здания;- high-rise buildings;

- здания с железобетонными перекрытиями;- buildings with reinforced concrete floors;

- подземные гаражи и автостоянки;- underground garages and parking lots;

- склады и таможенные терминалы;- warehouses and customs terminals;

- аэропорты и ж/д вокзалы;- airports and railway stations;

- спортивные комплексы и т.п.- sports complexes, etc.

В состав таких систем включают оборудование базовой станции, размещаемое в каждом экранированном помещении (например, на каждой станции метро), и ретрансляторы (репитеры), одна антенна которых располагается в пределах зоны досягаемости антенны базовой станции, а другая антенна (или несколько других антенн) располагаются в экранированном помещении в пределах зоны досягаемости антенн абонентских станций. Репитер по существу является антенным усилителем, усиливающим сигнал до 60 дБ. Пример обеспечения связью абонентов в подземном гараже с помощью репитера [2] показан на фиг.1.Such systems include base station equipment located in each shielded room (for example, at each metro station), and repeaters (repeaters), one antenna of which is located within the reach of the base station antenna, and the other antenna (or several other antennas) located in a shielded room within the reach of antennas of subscriber stations. The repeater is essentially an antenna amplifier that amplifies the signal up to 60 dB. An example of providing communication to subscribers in an underground garage using a repeater [2] is shown in FIG.

В метро для обеспечения абонентов сотовой связью используют антенны в вестибюлях, на эскалаторах, на платформах, а для обеспечения связи в туннелях используют излучающий кабель. Излучающий кабель - это обыкновенный провод, но работает он как и антенна базовой станции, позволяя сотовым телефонам ловить сигнал от кабеля так же надежно, как и на поверхности. Правда, монтаж и создание такой системы пока стоит очень дорого. Прокладка одного излучающего кабеля вдоль перегона между двумя станциями метро стоит примерно столько же, сколько монтаж трех-четырех базовых станций на поверхности [3].In the subway, antennas are used in the lobby, on escalators, on platforms to provide cellular communications to subscribers, and a radiating cable is used to provide communication in tunnels. The radiating cable is an ordinary wire, but it works like the antenna of the base station, allowing cell phones to catch the signal from the cable as reliably as on the surface. True, the installation and creation of such a system is still very expensive. Laying one radiating cable along the stage between two metro stations costs about the same as installing three or four base stations on the surface [3].

Наиболее близкой к заявляемой подсистеме является подсистема сотовой подвижной связи в метро, описанная в [3]. Она выбрана в качестве прототипа. Подсистема сотовой подвижной связи в метро, размещаемая на каждой станции метро, включает оборудование базовой станции, состоящее из последовательно соединенных антенны базовой станции, многоканального приемопередатчика, контроллера базовой станции, транскодера и центра коммутации подвижной связи, и репитеры, антенны для связи с абонентами которых размещаются на эскалаторах, платформах и туннелях метро, а выходы репитеров соединены по высокоскоростным проводным каналам связи с контроллером базовой станции.Closest to the claimed subsystem is the subsystem of cellular mobile communications in the metro, described in [3]. It is selected as a prototype. The cellular mobile subsystem in the metro located at each metro station includes base station equipment consisting of series-connected antennas of the base station, multi-channel transceiver, base station controller, transcoder and mobile switching center, and repeaters, antennas for communication with subscribers of which are located on escalators, platforms and subway tunnels, and the outputs of the repeaters are connected via high-speed wired communication channels to the base station controller.

Использование подсистемы-прототипа в каждом помещении корабля не представляется возможным по следующим причинам:The use of the prototype subsystem in each room of the ship is not possible for the following reasons:

1. Наружная антенна базовой станции на корабле может быть одна, т.к. на корабле размещается большое количество других антенн, обеспечивающих радиосвязь, радионавигацию, радиолокацию и т.п. При этом оборудование базовых станций, размещаемых в каждом помещении корабля, должно быть соединено радиочастотными кабелями с единой наружной антенной. Прокладка радиочастотных кабелей от одной наружной антенны ко всем помещениям на действующих кораблях невозможна, т.к. прокладку кабелей осуществляют на начальном этапе строительства корпуса корабля. Кроме того, существуют нормативы на максимальную длину антенного кабеля, которая, как правило, не должна превышать 10…50 м. При таких нормативах разводка радиочастотного кабеля от одной антенны по всем помещениям корабля даже на этапе его строительства недопустима.1. The external antenna of the base station on the ship can be one, because the ship has a large number of other antennas that provide radio communications, radio navigation, radar, etc. At the same time, the equipment of the base stations located in each room of the ship should be connected by radio-frequency cables to a single external antenna. Laying of radio frequency cables from one outdoor antenna to all rooms on existing ships is impossible, because cabling is carried out at the initial stage of construction of the ship's hull. In addition, there are standards for the maximum length of the antenna cable, which, as a rule, should not exceed 10 ... 50 m. With such standards, the wiring of the radio frequency cable from one antenna to all rooms of the ship even at the stage of its construction is unacceptable.

2. Размещение оборудования базовой станции в каждом помещении корабля также проблематично в связи с ограниченными размерами помещений, в которых размещается многочисленное традиционное оборудование.2. The placement of base station equipment in each room of the ship is also problematic due to the limited size of the rooms in which numerous traditional equipment is located.

Для организации сотовой связи на корабле следует установить одну базовую станцию и разработать специальные устройства для доставки сигналов от абонентов, расположенных во всех помещениях корабля, на вход многоканального приемопередатчика базовой станции.To organize cellular communication on the ship, one base station should be installed and special devices should be developed for delivering signals from subscribers located in all spaces of the ship to the input of the multi-channel transceiver of the base station.

Целью изобретения является расширение области применения систем сотовой подвижной связи путем обеспечения возможности ее функционирования на кораблях и других подвижных объектах, на которых абоненты находятся в экранированных помещениях относительно антенны базовой станции.The aim of the invention is to expand the scope of cellular mobile communication systems by providing the possibility of its functioning on ships and other mobile objects where subscribers are in shielded rooms relative to the antenna of the base station.

Поставленная цель достигается тем, что в корабельную подсистему сотовой подвижной связи, состоящую из n абонентских (по числу абонентов) радиотелефонов с антеннами и m антенн-ретрансляторов, размещаемых в каждом помещении объекта и соединенных через первый делитель мощности с репитером, и оборудования базовой станции, размещаемого в одном из помещений корабля и состоящего из антенны и последовательно соединенных многоканального приемопередатчика, контроллера, транскодера и центра коммутации подвижной связи, дополнительно введены постовые коммутационные центры и соединяющие их межпостовые кабели из состава комплекса внутрикорабельной связи, а также размещаемые в каждом помещении корабля и последовательно соединенные приемопередатчик, первый усилитель промежуточной частоты, первое устройство сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи, первое устройство преобразования и фильтрации сигнала, выход которого соединен со вторым входом приемопередатчика, а также размещаемые в помещении, где расположено оборудование базовой станции, последовательно соединенные второй делитель мощности, включенный между антенной базовой станции и многоканальным приемопередатчиком, второй приемопередатчик, второй усилитель промежуточной частоты, второе устройство сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи, второе устройство преобразования и фильтрации сигнала, выход которого соединен со вторым входом второго приемопередатчика, при этом вторые входы устройств сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи соединены с соответствующими выходами постовых коммутационных центров, а вторые выходы соединены межпостовым кабелем из состава комплекса внутрикорабельной связи, каждое устройство преобразования и фильтрации состоит из последовательно соединенных первого полосового фильтра, смесителя, второго полосового фильтра и усилителя промежуточной частоты, а также гетеродина, выход которого соединен со вторым входом смесителя, а каждый приемопередатчик состоит из аналоговой части стандартного цифрового радиотелефона.This goal is achieved by the fact that in the ship’s subsystem of cellular mobile communications, consisting of n subscriber (in the number of subscribers) radiotelephones with antennas and m repeater antennas located in each room of the facility and connected through the first power divider with a repeater, and base station equipment, placed in one of the premises of the ship and consisting of an antenna and series-connected multi-channel transceiver, controller, transcoder and switching center for mobile communications, an additional post was introduced new switching centers and connecting cables between the posts from the shipboard communication complex, as well as transceiver located in each room of the ship, the first intermediate frequency amplifier, the first device for interfacing with the post cable for shipbuilding communication, the first signal conversion and filtering device, the output of which is connected with the second input of the transceiver, as well as placed in the room where the base station equipment is located, in series the second power divider connected between the antenna of the base station and the multi-channel transceiver, the second transceiver, the second intermediate frequency amplifier, the second device for interfacing with the post cable of the intra-ship communication, the second signal conversion and filtering device, the output of which is connected to the second input of the second transceiver, while the second inputs of interface devices with a post cable of intra-ship communication are connected to the corresponding outputs of the post switching centers, and the outputs are connected by an inter-post cable from the intrabuilder complex, each conversion and filtering device consists of a series-connected first bandpass filter, a mixer, a second bandpass filter and an intermediate frequency amplifier, as well as a local oscillator, the output of which is connected to the second input of the mixer, and each transceiver consists of from the analogue part of a standard digital cordless telephone.

Каждое устройство сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи представляет собой два последовательно соединенных тройника. Вход первого тройника соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход второго тройника соединен со входом устройства преобразования и фильтрации сигнала.Each device for interfacing with a post cable of an intra-ship communication is two series-connected tees. The input of the first tee is connected to the output of the intermediate frequency amplifier, and the output of the second tee is connected to the input of the signal conversion and filtering device.

На фиг.2 показана блок-схема корабельной подсистемы сотовой подвижной связи. Она состоит из следующих элементов:Figure 2 shows a block diagram of a ship subsystem of cellular mobile communications. It consists of the following elements:

1 - антенна базовой станции.1 - base station antenna.

2 - оборудование базовой станции.2 - base station equipment.

3 - делитель мощности.3 - power divider.

4 - многоканальный приемопередатчик базовой станции.4 - multi-channel base station transceiver.

5 - контроллер базовой станции.5 - base station controller.

6 - транскодер.6 - transcoder.

7 - центр коммутации подвижной связи (ЦКПС).7 - mobile switching center (CCPS).

8 - постовой коммутационный центр из состава комплекса внутрикорабельной связи (ВКС).8 - a fast switching center from the complex of shipboard communications (VKS).

9 - низкочастотные межпостовые кабели из состава комплекса ВКС.9 - low-frequency inter-post cables from the VKS complex.

10 - абонентский радиотелефон.10 - subscriber radiotelephone.

11 - антенны-ретрансляторы.11 - antenna repeaters.

12 - высокочастотный делитель мощности.12 - high frequency power divider.

13 - репитер (ретранслятор).13 - repeater (repeater).

14 и 18 - приемопередатчик.14 and 18 - transceiver.

15 и 19 - усилитель промежуточной частоты.15 and 19 - intermediate frequency amplifier.

16 и 20 - устройство сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи.16 and 20 - a device for interfacing with a post cable of intra-ship communication.

17 и 21 - устройство преобразования и фильтрации.17 and 21 are a conversion and filtering device.

На фиг.3 приведена схема устройства преобразования и фильтрации. Оно состоит из следующих элементов:Figure 3 shows a diagram of a conversion and filtering device. It consists of the following elements:

22 - первый полосовой фильтр.22 - the first band-pass filter.

23 - смеситель.23 - mixer.

24 - второй полосовой фильтр.24 - second band-pass filter.

25 - усилитель промежуточной частоты.25 - intermediate frequency amplifier.

26 - гетеродин.26 - local oscillator.

Приемопередатчик 14 и 18 предназначен для преобразования сигнала сотовой связи с высокой частоты на промежуточную в приемном канале и с промежуточной частоты на высокую частоту в передающем канале. Каждый приемопередатчик представляет собой аналоговую часть стандартного цифрового радиотелефона, структурная схема которого приведена на рис.3.50 стр.160 [1]. При этом первый вход приемопередатчика является его антенным входом, второй вход приемопередатчика соединен со входом смесителя передающего канала приемопередатчика, а выход усилителя промежуточной частоты приемного канала является выходом приемопередатчика.The transceiver 14 and 18 is designed to convert the cellular signal from high frequency to intermediate in the receiving channel and from intermediate frequency to high frequency in the transmitting channel. Each transceiver is an analog part of a standard digital radiotelephone, the structural diagram of which is shown in Fig.3.50 p. 160 [1]. In this case, the first input of the transceiver is its antenna input, the second input of the transceiver is connected to the input of the mixer of the transmitting channel of the transceiver, and the output of the amplifier of the intermediate frequency of the receiving channel is the output of the transceiver.

Межпостовые кабели 9 из состава комплекса внутрикорабельной связи используются для передачи сигналов сотовой связи на промежуточной частоте между помещениями корабля. Структурная схема размещения коммутационных центров и связей между ними в корабельных постах и помещениях приведена на рис.8.5 стр.355 [5]. В соответствии с этой схемой каждый постовой коммутационный центр связан со всеми коммутационными центрами, расположенными в других помещениях корабля. Таким образом осуществляется связь всех помещений корабля с помощью кабелей 9, которые являются низкочастотными кабелями (например, марки КНРТ). По этим кабелям предлагается передавать сигналы сотовой связи на промежуточной частоте. Параметры такого сигнала следующие:Interpostal cables 9 from the intra-ship communication complex are used to transmit cellular signals at an intermediate frequency between the spaces of the ship. The block diagram of the placement of switching centers and the connections between them in ship posts and rooms is shown in Fig.8.5 p. 355 [5]. In accordance with this scheme, each post switching center is connected to all switching centers located in other spaces of the ship. Thus, all the spaces of the ship are connected using cables 9, which are low-frequency cables (for example, KNRT brand). Using these cables, it is proposed to transmit cellular signals at an intermediate frequency. The parameters of such a signal are as follows:

- модуляция сигнала - спектрально-эффективная гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK);- signal modulation - spectrally effective Gaussian frequency shift keying with minimum frequency shift (GMSK);

- ширина полосы гауссовского фильтра 80 кГц;- Gaussian filter bandwidth 80 kHz;

- 2-я промежуточная частота приемника порядка 5 МГц.- 2nd intermediate receiver frequency of the order of 5 MHz.

Распространение промежуточной частоты порядка 5 МГц по низкочастотному кабелю будет претерпевать затухание. Для кабеля марки КНРТ постоянная затухания на частоте 5 МГц составляет 0,0115 неп/м или 0,1 дБ/м. При длинах кабеля между постами от 10 до 100 м затухание сигнала составит от 1 до 10 дБ. Чтобы скомпенсировать потери сигнала при распространении в кабеле между помещениями корабля, используются усилители промежуточной частоты 15 и 19 с коэффициентом усиления до 20 дБ.The propagation of an intermediate frequency of the order of 5 MHz over a low-frequency cable will undergo attenuation. For a cable of the KNRT brand, the attenuation constant at a frequency of 5 MHz is 0.0115 n / m or 0.1 dB / m. With cable lengths between posts of 10 to 100 m, the signal attenuation will be 1 to 10 dB. To compensate for signal loss during propagation in the cable between the spaces of the ship, intermediate frequency amplifiers 15 and 19 with a gain of up to 20 dB are used.

Высокочастотный делитель мощности 3 и 12 и репитер 13 являются стандартными элементами из состава оборудования для базовых станций [4].High-frequency power divider 3 and 12 and repeater 13 are standard elements of the equipment for base stations [4].

Делители мощности 3 и 12 предназначены для распределения мощности между несколькими антеннами или между антенной и высокочастотным кабелем. Они также могут быть использованы для формирования разветвленных кабельных сетей как внутри, так и вне помещений.Power dividers 3 and 12 are designed for power distribution between several antennas or between an antenna and a high-frequency cable. They can also be used to form branched cable networks both indoors and outdoors.

Компания KATHREIN предлагает делители на все требуемые частотные диапазоны, на уровни подводимой мощности от единиц до 1000 Вт. Выпускаются модели с равным делением на 2/3/4 канала (splitter) и неравным делением на 2 канала (tapper) с потерями на деление 6/10/15 дБ. Коаксиальная конструкция и совершенная технология производства этих устройств обеспечивают уровень собственных потерь не более 0,05 дБ.KATHREIN offers dividers for all required frequency ranges, for input power levels from units to 1000 watts. Models with equal division into 2/3/4 channels (splitter) and unequal division into 2 channels (tapper) with division losses of 6/10/15 dB are produced. The coaxial design and advanced manufacturing technology of these devices provide a level of intrinsic loss of not more than 0.05 dB.

Репитер 13 является разновидностью антенного усилителя, но в отличие от последнего репитер "связан" с абонентскими радиотелефонами не по кабелю, а по радиоканалу. С одной стороны подключаются внешние антенны или подается высокочастотный сигнал от приемопередатчика, а с другой - внутренние антенны. С помощью внутренних антенн репитер ретранслирует (передает) сигналы от сотовых телефонов, находящихся на небольшом расстоянии (до 600 кв.м.). Репитер создает как бы одну маленькую соту, в зоне действия которой можно свободно перемещаться. При этом пользоваться репитером одновременно могут до нескольких десятков человек.Repeater 13 is a type of antenna amplifier, but unlike the latter, the repeater is “connected” to subscriber radiotelephones not by cable, but by radio channel. On the one hand, external antennas are connected or a high-frequency signal is supplied from the transceiver, and on the other hand, internal antennas. Using internal antennas, the repeater relays (transmits) signals from cell phones located at a short distance (up to 600 sq.m.). The repeater creates, as it were, one small cell, in the area of which you can move freely. At the same time, up to several dozens of people can use the repeater at the same time.

Примером может служить стандартная система на базе репитера Remotek RP12, которая содержит внешнюю антенну типа Yagi, которая посредством коаксиального кабеля соединяется с репитером. Репитер производит усиление принятого сигнала (коэффициент усиления 60dB). Далее сигнал через делитель мощности подается на внутренние антенны, которые переизлучают сигнал в помещении.An example is the standard Remotek RP12 repeater system, which contains an external Yagi antenna that connects to the repeater using a coaxial cable. The repeater amplifies the received signal (gain 60dB). Next, the signal through the power divider is fed to internal antennas that re-emit the signal in the room.

Корабельная подсистема сотовой подвижной связи работает следующим образом.The ship subsystem of cellular mobile communications operates as follows.

Абонент, находящийся в одном из помещений корабля, начинает разговор по сотовому радиотелефону 10. Высокочастотный сигнал через антенну радиотелефона 10, расположенную на задней крышке радиотелефона, излучается в помещении и принимается одной из антенн-ретрансляторов 11 репитера 13. В помещении корабля, загруженном разного рода оборудованием, придется установить несколько антенн-ретрансляторов, чтобы избежать «мертвых» зон и обеспечить связью членов экипажа, расположенных в разных точках помещения. Несколько антенн-ретрансляторов 11 соединяются с репитером 13 с помощью делителя мощности 12. Репитер-ретранслятор 13 принимает заданную полосу частот и усиливает ее в каналах Uplink и Downlink. Грамотный выбор типа антенн и мест их установки позволяет минимизировать интерференцию, присущую полосовым ретрансляторам. Изменяемый коэффициент усиления позволяет сконфигурировать и оптимизировать наилучшую зону покрытия. Достаточно высокая выходная мощность позволяет произвести деление высокочастотного сигнала между антеннами-ретрансляторами для различных внутренних конфигураций объектов предполагаемого размещения.A subscriber located in one of the premises of the ship starts a conversation on the cellular radiotelephone 10. A high-frequency signal through the antenna of the radiotelephone 10 located on the back cover of the radiotelephone is emitted in the room and received by one of the repeater antennas 11 of the repeater 13. In a ship’s room loaded with various kinds with equipment, it will be necessary to install several repeater antennas in order to avoid “dead” zones and provide communications for crew members located at different points in the room. Several antenna repeaters 11 are connected to the repeater 13 using a power divider 12. Repeater repeater 13 receives a given frequency band and amplifies it in the channels Uplink and Downlink. Proper selection of the type of antennas and their installation locations allows you to minimize the interference inherent in bandpass repeaters. Variable gain allows you to configure and optimize the best coverage. A sufficiently high output power allows the high-frequency signal to be divided between repeater antennas for various internal configurations of the objects of the proposed location.

Ретранслятор контролирует собственные параметры работы и выдает соответствующую информацию на индикаторы при обнаружении сбоев и аварийных ситуациях. Внешние индикаторы перегрузки поканально Uplink и Downlink существенно упрощают процедуру инсталляции антенн-ретрансляторов таким образом, чтобы интерференция сигналов от нескольких антенн на входе приемопередатчика 14 была минимальной.The repeater monitors its own operating parameters and provides relevant information to the indicators when faults and emergencies are detected. External overload indicators, channel-by-channel, Uplink and Downlink, significantly simplify the installation of repeater antennas so that interference from several antennas at the input of transceiver 14 is minimal.

Высокочастотный сигнал попадает на вход приемопередатчика 14, усиливается в малошумящем усилителе и проходит двойное преобразование частоты. С выхода усилителя второй промежуточной частоты (ПЧ) приемопередатчика 14 сигнал поступает на вход усилителя промежуточной частоты 15 с целью компенсации потерь при дальнейшем распространении по низкочастотному кабелю 9 комплекса внутрикорабельной связи. Сигнал сотовой связи на второй ПЧ через устройство сопряжения 16 поступает в постовой кабель внутрикорабельной связи, и по нему поступает в помещение корабля с оборудованием базовой станции. Через устройство сопряжения 20 сигнал поступает на вход устройства преобразования и фильтрации 21, в котором осуществляется преобразование сигнала на промежуточную частоту (порядка 90 МГц). Преобразованный сигнал с выхода усилителя 26 поступает на передающий вход приемопередатчика 18, где преобразуется в высокочастотный сигнал, который через антенный вход приемопередатчика 18 и делитель мощности 3 поступает на вход многоканального приемопередатчика базовой станции 4 и антенну базовой станции 1. На этом завершается путь распространения сигнала сотовой связи от абонента до базовой станции.The high-frequency signal hits the input of the transceiver 14, amplified in a low-noise amplifier and undergoes a double frequency conversion. From the output of the amplifier of the second intermediate frequency (IF) of the transceiver 14, the signal is fed to the input of the amplifier of the intermediate frequency 15 in order to compensate for losses during further propagation of the intra-ship communication complex via low-frequency cable 9. The cellular signal to the second frequency converter through the interface device 16 enters the fixed cable of the ship’s intra-ship communication, and through it enters the ship’s premises with the equipment of the base station. Through the interface device 20, the signal is input to the conversion and filtering device 21, in which the signal is converted to an intermediate frequency (of the order of 90 MHz). The converted signal from the output of the amplifier 26 is fed to the transmitting input of the transceiver 18, where it is converted to a high-frequency signal, which through the antenna input of the transceiver 18 and the power divider 3 is fed to the input of the multi-channel transceiver of the base station 4 and the antenna of the base station 1. This completes the propagation path of the cellular signal communication from the subscriber to the base station.

Известно, что при функционировании сети сотовой связи осуществляется непрерывное взаимодействие базовой станции 2 с абонентом 10.It is known that when the cellular network is functioning, the base station 2 is continuously interacting with subscriber 10.

Обратный сигнал от базовой станции 2 к абоненту 10 распространяется по пути: делитель мощности 3, приемопередатчик 18, усилитель промежуточной частоты 19, устройство сопряжения 20, межпостовой кабель 9 комплекса ВКС, устройство сопряжения 16, устройство преобразования и фильтрации 17, передающий канал приемопередатчика 14, репитер 13, делитель мощности 12, антенна-ретранслятор 11 и радиотелефон абонента 10.The feedback signal from the base station 2 to the subscriber 10 is distributed along the path: power divider 3, transceiver 18, intermediate frequency amplifier 19, interface device 20, interconnect cable 9 of the VKS complex, interface device 16, conversion and filtering device 17, transmitting channel of the transceiver 14, repeater 13, power divider 12, repeater antenna 11 and the radiotelephone of the subscriber 10.

По межпостовому кабелю 9, расположенному между устройствами сопряжения 16 и 20, распространяются прямые и обратные сигналы сотовой связи между базовой станцией и радиотелефоном абонента. Однако эти сигналы не будут мешать друг другу, т.к. прием и передача одного абонента разнесены во времени, и сигналы разных абонентов также разнесены во времени: в стандарте GSM используется множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA).The direct and reverse cellular signals between the base station and the subscriber's radiotelephone are distributed via the inter-post cable 9 located between the interface devices 16 and 20. However, these signals will not interfere with each other, because the reception and transmission of one subscriber are separated in time, and the signals of different subscribers are also separated in time: the GSM standard uses time division multiple access (TDMA).

Дальнейшее взаимодействие базовой станции и абонента осуществляется стандартным образом. Сигнал может излучаться антенной базовой станции во внешнее пространство, а также передаваться в другие помещения корабля для связи с абонентами корабля по следующему пути: делитель мощности 3, приемопередатчик 18, усилитель промежуточной частоты 19, устройство сопряжения 20, межпостовой кабель 9 комплекса ВКС, устройство сопряжения 16, устройство преобразования и фильтрации 17, передающий канал приемопередатчика 14, репитер 13, делитель мощности 12, антенна-ретранслятор 11 и радиотелефон абонента 10.Further interaction of the base station and the subscriber is carried out in a standard way. The signal can be emitted by the antenna of the base station into the outer space, as well as transmitted to other spaces of the ship for communication with ship subscribers in the following way: power divider 3, transceiver 18, intermediate frequency amplifier 19, interface device 20, interconnect cable 9 of the VKS complex, interface device 16, a conversion and filtering device 17, a transmitting channel of a transceiver 14, a repeater 13, a power divider 12, a relay antenna 11, and a radiotelephone of a subscriber 10.

Таким образом, предлагаемая корабельная подсистема сотовой подвижной связи может обеспечить сотовую связь между абонентами, находящимися в различных помещениях корабля, а также между абонентами корабля и внешними абонентами, находящимися в зоне покрытия антенн базовых станций.Thus, the proposed ship subsystem of cellular mobile communications can provide cellular communication between subscribers located in different spaces of the ship, as well as between subscribers of the ship and external subscribers located in the coverage area of the antennas of base stations.

Технико-экономический эффект от внедрения и использования корабельной подсистемы сотовой подвижной связи заключается в расширении области применения систем сотовой подвижной связи путем обеспечения возможности ее функционирования на кораблях и других подвижных объектах, на которых абоненты находятся в экранированных помещениях относительно антенны базовой станции. При этом абоненты получают сервисные услуги сотовой связи, а операторы - дополнительную прибыль за счет увеличения числа абонентов.The technical and economic effect of the introduction and use of the ship subsystem of cellular mobile communication is to expand the scope of cellular mobile communication systems by making it possible to operate on ships and other mobile objects where subscribers are in shielded rooms relative to the antenna of the base station. At the same time, subscribers receive cellular services, and operators receive additional profit by increasing the number of subscribers.

ЛитератураLiterature

1. Андрианов В.И., Соколов А.В. Средства мобильной связи. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998.1. Andrianov V.I., Sokolov A.V. Mobile communications. - SPb .: BHV - St. Petersburg, 1998.

2. Remotek - ретрансляторы GSM. Реши проблему с плохой мобильной связью! 2008. Компания "Альфа Радио". 2008.2. Remotek - GSM repeaters. Solve the problem with poor mobile communications! 2008. The company "Alpha Radio". 2008.

3. Беспроводное подземелье. Источник: Мобильные новости 15.01.2009 г. (Михаил Камишин), www.note.mnovosti.ru.3. Wireless dungeon. Source: Mobile News January 15, 2009 (Mikhail Kamishin), www.note.mnovosti.ru.

4. Алехин Ю.Н., Лазарева Е.В. Антенно-фидерные устройства для базовых станций сотовой и подвижной связи. ГСПИ РТВ. 2009 г.4. Alekhin Yu.N., Lazareva E.V. Antenna-feeder devices for base stations of cellular and mobile communications. GSPI RTV. 2009 year

5. Автоматизация управления и связь в ВМФ. / Под общ. ред. Ю.М.Кононова. Изд. 2-е. - СПб.: «Элмор», 2001.5. Automation control and communications in the Navy. / Under the total. ed. Yu.M. Kononova. Ed. 2nd. - St. Petersburg: "Elmore", 2001.

Claims (1)

Корабельная подсистема сотовой подвижной связи, состоящая из n абонентских (по числу абонентов) радиотелефонов с антеннами и m антенн-ретрансляторов, размещаемых в каждом помещении объекта и соединенных через первый делитель мощности с репитером, и оборудования базовой станции, размещаемого в одном из помещений корабля и состоящего из антенны и последовательно соединенных многоканального приемопередатчика, контроллера, транскодера и центра коммутации подвижной связи, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены постовые коммутационные центры и соединяющие их межпостовые кабели из состава комплекса внутрикорабельной связи, а также размещаемые в каждом помещении корабля и последовательно соединенные приемопередатчик, первый усилитель промежуточной частоты, первое устройство сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи, первое устройство преобразования и фильтрации сигнала, выход которого соединен со вторым входом приемопередатчика, а также размещаемые в помещении, где расположено оборудование базовой станции, последовательно соединенные второй делитель мощности, включенный между антенной базовой станции и многоканальным приемопередатчиком, второй приемопередатчик, второй усилитель промежуточной частоты, второе устройство сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи, второе устройство преобразования и фильтрации сигнала, выход которого соединен со вторым входом второго приемопередатчика, при этом вторые входы устройств сопряжения с постовым кабелем внутрикорабельной связи соединены с соответствующими выходами постовых коммутационных центров, а вторые выходы соединены межпостовым кабелем из состава комплекса внутрикорабельной связи, каждое устройство преобразования и фильтрации состоит из последовательно соединенных первого полосового фильтра, смесителя, второго полосового фильтра и усилителя промежуточной частоты, а также гетеродина, выход которого соединен со вторым входом смесителя, а каждый приемопередатчик состоит из аналоговой части стандартного цифрового радиотелефона. The ship’s cellular mobile subsystem, consisting of n subscriber (by the number of subscribers) radiotelephones with antennas and m repeater antennas located in each room of the facility and connected through the first power divider with a repeater, and base station equipment located in one of the ship’s rooms and consisting of an antenna and series-connected multichannel transceiver, controller, transcoder and a mobile switching center, characterized in that it also includes fast switching ion centers and inter-post cables connecting them from the intra-ship communication complex, as well as transceiver located in each room of the ship and connected in series, the first intermediate frequency amplifier, the first device for interfacing with the post cable for intra-ship communication, the first signal conversion and filtering device, the output of which is connected to the second input of the transceiver, as well as placed in the room where the equipment of the base station is located, connected in series to the second a power extender connected between the antenna of the base station and the multi-channel transceiver, the second transceiver, the second intermediate frequency amplifier, the second device for interfacing with the post cable of the intra-ship communication, the second signal conversion and filtering device, the output of which is connected to the second input of the second transceiver, while the second inputs of the devices interfaces with the post cable of the intra-ship communication are connected to the corresponding outputs of the post switching centers, and the second outputs are interposed cable from the intrabuilder communications complex, each conversion and filtering device consists of a series-connected first bandpass filter, a mixer, a second bandpass filter and an intermediate frequency amplifier, as well as a local oscillator, the output of which is connected to the second input of the mixer, and each transceiver consists of an analog parts of a standard digital cordless telephone.
RU2009137804/09A 2009-10-12 2009-10-12 Shipborne subsystem for cellular mobile communication RU2423795C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009137804/09A RU2423795C2 (en) 2009-10-12 2009-10-12 Shipborne subsystem for cellular mobile communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009137804/09A RU2423795C2 (en) 2009-10-12 2009-10-12 Shipborne subsystem for cellular mobile communication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009137804A RU2009137804A (en) 2011-04-20
RU2423795C2 true RU2423795C2 (en) 2011-07-10

Family

ID=44050980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009137804/09A RU2423795C2 (en) 2009-10-12 2009-10-12 Shipborne subsystem for cellular mobile communication

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2423795C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572042C2 (en) * 2013-08-12 2015-12-27 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Intra-ship radio communication method
RU2586328C2 (en) * 2014-04-29 2016-06-10 Публичное акционерное общество "Невское проектно-конструкторское бюро" Wireless communication system
RU2744133C1 (en) * 2020-05-28 2021-03-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Emergency system of submarine cellular radio communication
RU216339U1 (en) * 2022-09-26 2023-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЛОКУС" Cellular Signal Amplifier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572042C2 (en) * 2013-08-12 2015-12-27 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Intra-ship radio communication method
RU2586328C2 (en) * 2014-04-29 2016-06-10 Публичное акционерное общество "Невское проектно-конструкторское бюро" Wireless communication system
RU2744133C1 (en) * 2020-05-28 2021-03-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Emergency system of submarine cellular radio communication
RU216339U1 (en) * 2022-09-26 2023-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЛОКУС" Cellular Signal Amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009137804A (en) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7844273B2 (en) System for and method of for providing dedicated capacity in a cellular network
US5603080A (en) Radio coverage in closed environments
US7272362B2 (en) Multi-sector in-building repeater
EP1756969B1 (en) Antenna diversity arrangement and method
US6029048A (en) Repeater system having reduced power loss
KR20010107015A (en) Apparatus for transmitting/receiving radio signals in pico base station transceiver system
CN206294350U (en) Network depth cover type indoor distributed system
RU2423795C2 (en) Shipborne subsystem for cellular mobile communication
CN103078654A (en) Wireless signal receiving and sending antenna system, coupling amplification device and signal processing method
US8289888B2 (en) System for cellular communications and its units
CN101132216A (en) Microwave repeater station and communication method based on SCDMA microwave repeater station
CN209389202U (en) A kind of aerial mounting structure and communication tower
RU42144U1 (en) SHIPPING SYSTEM OF PORTABLE MOBILE RADIO COMMUNICATIONS
CN109980331A (en) A kind of aerial mounting structure and communication tower
Petrović et al. LTE performance in a hybrid indoor DAS (Active vs. Passive)
RU2744133C1 (en) Emergency system of submarine cellular radio communication
US20080160986A1 (en) Method for mobile communication service using dedicated frequency and apparatus thereof
Isberg et al. Performance tests of a low power cellular enhancer in a parking garage
CN211378016U (en) Transmission system of UHF wireless telephone antenna signal on large container ship
CN117641369A (en) Underground garage signal coverage system
KR20050060289A (en) Repeater for mobile telecommunication
Graves Iowa public safety mobile communications system" Technology on the move"
Duffy Intermodulation interference in 800-MHz cellular networks
JP2004214935A (en) Radio repeater

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111013